JP4108877B2 - ネットワークシステム，ネットワーク端末，およびネットワークシステムにおける障害箇所の特定方法 - Google Patents
ネットワークシステム，ネットワーク端末，およびネットワークシステムにおける障害箇所の特定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4108877B2 JP4108877B2 JP16572099A JP16572099A JP4108877B2 JP 4108877 B2 JP4108877 B2 JP 4108877B2 JP 16572099 A JP16572099 A JP 16572099A JP 16572099 A JP16572099 A JP 16572099A JP 4108877 B2 JP4108877 B2 JP 4108877B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- node
- failure
- network system
- signal
- nodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 198
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 96
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 60
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 27
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 17
- 235000003913 Coccoloba uvifera Nutrition 0.000 claims 2
- 240000008976 Pterocarpus marsupium Species 0.000 claims 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/42—Loop networks
- H04L12/437—Ring fault isolation or reconfiguration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタノードおよび１つ以上のスレーブノードから成り、マスタノードにより特定の信号パターンが送信され、一定時間以内ごとに前記特定の信号パターンが全ノードにより受信されるネットワークシステムにおいて、マスタノード故障時等の代替マスタノードをスレーブノード中から自動的に選出する方法、断線やノード故障といった障害箇所の特定と障害回復を実現する方法、および障害箇所の特定と障害回復を実現できるネットワークシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワーク中にマスタノードおよびスレーブノードが存在して、マスタノードがデータ送信権の調停を行うなど、データ伝達を行うためにはマスタノードが必要である従来のネットワークシステムでは、マスタノードに故障が発生するとデータの通信ができなくなるという問題があった。
また、従来のネットワークシステムにおける障害箇所検出方法としては、例えば特開昭５６−１６１７４２号に開示されているように、ループ型ネットワークにおいて、キャリア断が一定時間以上続いたら自己キャリアを送出すると共に、所定時間後に自己キャリアに乗せて自ノードアドレスを含むレスポンスを送出することにより、マスタノードはこのアドレスを送出したスレーブノードの前位に障害があると認識できるようにする故障箇所検出方法がある。
【０００３】
以下、特開昭５６−１６１７４２号に開示されている故障箇所検出方法について図１２を参照しながら説明する。図１２はループ型ネットワークの例である。図１２において、１２ａは主局であり、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅは端末局であり、１２ｆは回線である。正常状態において主局１２ａは端末局１２ｂへキャリアを送出し、このキャリアにデータを乗せてデータの伝送を行っている。端末局１２ｂ〜１２ｅは、このキャリアを受信し、これを再生中継している。正常状態において、ノード１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅおよび主局はキャリアを受信し、キャリアの検出状態にある。
【０００４】
今、図１２に示すように、端末局１２ｂと端末局１２ｃとの間で回線障害が発生したとすると、端末局１２ｃ、１２ｄ、１２ｅおよび主局に１２ａおいてキャリア断が検出されるが、端末局１２ｂは正常にキャリアを受信するのでキャリア断を検出しない。
各局はキャリア断を検出するとＴａ時間後に自己キャリアを送出し始める。従って端末局１２ｄ，１２ｅおよび主局１２ａでは再びキャリアを検出できる。キャリアを再び検出できた局は自己キャリアの送出を止める。しかしながら、端末局１２ｂおよび端末局１２ｃとの間で回線障害が発生しているので端末局１２ｃではいつになってもキャリア断のままとなる。
【０００５】
そこで端末局１２ｃでは、自己キャリア送出後Ｔｂ時間後に回線ダウンレスポンス送出の準備をし、Ｔｃ時間後にＴｄの間隔で自局のアドレスを含むラインダウンレスポンスを自己キャリアに乗せて繰り返し送り続ける。このため主局１２ａではこの端末局１２ｃのラインダウンレスポンスを受信することにより端末局１２ｃと端末局１２ｂとの間に回線断があることを検出できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開昭５６−１６１７４２号で開示されている方法は、ネットワークの構成がループ型でない場合、ネットワークの構成によっては、上記方法でキャリア断により障害の発生を検出しても、前記障害の発生箇所を特定できない。
例えば、図１３に示すような特願平１０−１１３４５９号に開示されているネットワーク、すなわち、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいて、ノード１１２とノード１１１の間で断線障害が発生した場合と、マスタノード１０１においてノード故障が発生した場合のそれぞれを考える。
【０００７】
断線障害が生じた場合はノード１１１およびノード１１０においてキャリア断が検出され障害発生を検出する。障害発生を検出したノード１１１およびノード１１０が自己キャリアを送信すれば、マスタノードが送出するキャリアと前記ノード１１０が送出したキャリアが共通伝達経路１５において衝突し、前記自己キャリアは正常に受信されない。従って、障害の発生箇所を検出／特定することができなくなる。
【０００８】
また、マスタノード１０１におけるノード故障が発生してキャリア送出を停止した場合は、マスタノードを除く全ノードつまりノード１００、ノード１１０、ノード１１１、ノード１１２、ノード１２０およびノード１２１においてキャリア断が検出され障害発生を検出する。障害発生を検出したノード１００、ノード１１０、ノード１１１、ノード１１２、ノード１２０およびノード１２１が自己キャリアを送信すれば、ノード１１０、１１１および１２０において前記自己キャリアが受信されるが、最上流のノード１０１、ノード１１２およびノード１２１では、共通伝達経路１５で各ループの最下流ノード１００、ノード１１０およびノード１２０が送出したキャリアが衝突してしまい、前記自己キャリアは正常に受信されない。その後に前記自己キャリアを正常に受信できなかったノードが自ノードアドレスを含んだレスポンスを送出すると、共通伝達経路１５で前記自ノードアドレスを含んだレスポンスも衝突し、前記自ノードアドレスを含んだレスポンスも正常に受信されない。従って、障害の箇所を検出／特定することができなくなる。
【０００９】
また、ネットワークの構成によっては、マスタノードが故障した場合には代替のマスタノードを選出して、ネットワーク全体の動作停止を回避できるネットワークもある。そのようなネットワークにおいては、障害の発生を検出したノードは、障害箇所がマスタノードに関連するものであり従って代替マスタノードの選択が必要となるのか、あるいは、障害箇所がマスタノードに関連するものでなく従って代替マスタノードの選出は不要であるのかを判断する必要が生じる。前記判断ができないと、代替マスタノード選出の必要がない障害が発生した場合に、あるノードが代替マスタノードの選出が必要であると判断して、代替マスタノードとして動作してしまうと、ネットワークの動作に悪影響を与える。また、代替マスタノードを選出する必要がある障害が発生した場合に、代替マスタノードの選出が必要ないと判断してしまうと、代替マスタノードが選出されないことになる。
前記判断をするためには、障害の発生箇所を特定する必要があるが、特開昭５６−１６１７４２号で開示されている方法では、図１３に示すような特願平１０−１１３４５９号に開示されているネットワークにおいて、障害の発生箇所を特定することができないという問題があった。
【００１０】
そこで本発明では、図１３に示すような、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいても、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定し、マスタノード故障の場合には代替マスタノードをスレーブノード中から自動的に選出することによりマスタノードの故障によるネットワークシステム全体の動作停止を回避することのできるネットワークシステム、障害箇所特定方法および障害回復方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本願の請求項１にかかる発明は、複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムであって、前記各ノードが、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を検出し該特定の信号パターンを所定時間以上受信しなかったときに未検出信号を出力する検出手段とを備え、前記検出手段により出力する前記未検出信号によりネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、障害発生を検出したノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すると、判断した障害箇所を示すための信号をノード間で送受信することにより、ネットワークシステムの障害箇所を特定するものである。
【００１２】
また、本願の請求項２にかかる発明は、伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、および、単一のノードまたは伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの前記入力部より入力する信号が分岐され全ての前記出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノードが前記各ループの最下流ノードとなり、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムであって、前記各ノードが、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を検出し該特定の信号パターンを所定時間以上受信しなかったときに未検出信号を出力する検出手段とを備え、前記検出手段より出力する未検出信号によりネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前記ノードが特定信号を隣接ノードへ送信し、前記信号監視手段が出力する前記監視信号により前記特定信号の未受信を検出したノードが、自ノードの上流において障害が発生していると判断して自ループの障害箇所をノードを特定する情報を含むＩＤパケットで前記最下流ノードに送信し、複数の前記各最下流ノードが、前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないように前記ＩＤパケットで送信し、障害発生を検出した前記ノード，および前記通知信号により障害の発生を検出したネットワークシステム中の各ノードが、前記監視信号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特定するものである。
【００１３】
また、本願の請求項３にかかる発明は、請求項２記載のネットワークシステムにおいて、正常動作時に、マスタノードが各最下流ノード宛に問合せパケットを送出し、前記各最下流ノードが自ノード宛の前記問合せパケットを受信すると応答パケットを送出し、マスタノードが前記応答パケットの受信の有無により障害の発生を検出するものである。
【００１４】
また、本願の請求項４にかかる発明は、請求項２記載のネットワークシステムにおいて、前記通知信号が、前記特定の信号パターンの受信を妨害する信号であるものである。
【００１５】
また、本願の請求項５にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、前記特定の信号パターンが、データ送信を許可されるノードのノードＩＤである送信ノードＩＤと送信されたデータを受信すべきノードのノードＩＤである受信ノードＩＤを含み、前記特定の信号パターンによってノードが送受信権を得るものである。
【００１６】
また、本願の請求項６にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、各ノードが、障害検出時の信号送受信を行う制御手段と、通常時の信号送受信を行う通常データ送受信制御手段と、通常時には前記通常データ送受信制御手段に接続して障害発生時には前記制御手段に接続するスイッチとを備えたものである。
【００１７】
また、本願の請求項７にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、全ノードが通常の通信を行わない無信号時間が設けられており、障害発生を検出した前記ノードが、通常のデータ通信を妨げないように前記無信号時間中にノード間で送受信すべき障害箇所検出および特定のための信号とパケットを送受信するものである。
【００１８】
また、本願の請求項８にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、前記各ノードが、正常動作時にネットワークシステムの構成状態を記憶する記憶手段を備え、障害発生を検出したノードが、正常動作時に記憶しておいた前記構成状態と判断した前記障害箇所に基づきネットワークシステムの障害箇所を特定するものである。
【００１９】
また、本願の請求項９にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、ネットワーク中には１つのマスタノードと１つ以上のスレーブノードが存在し、前記マスタノードおよび前記スレーブノードにはノードを特定するための固有のノードＩＤが割当てられており、前記スレーブノード中に代替マスタノードとなることのできる候補ノードが少なくとも１つ存在し、正常に通信可能である前記候補ノードが、特定したネットワークシステムの障害箇所に基づき代替マスタノードの選出が必要であると判断すれば、前記固有のノードＩＤにより決定される待ち時間だけ待ってから前記代替マスタノードとして動作を開始し、正常に通信可能である前記候補ノードが、前記待ち時間だけ待つ間に前記マスタノードの復帰を検出すれば、前記スレーブノードとしての動作に復帰することにより、１つ以上の前記候補ノード群から１つの前記代替マスタノードを選出し、前記固有のノードＩＤにより優先度が決定され、ある前記優先度Ｋを持つ前記候補ノードが前記代替マスタノードとして動作を開始したことが全ノードに伝達されるのに必要な時間が経過した後に、前記優先度Ｋより低い優先度を持つ前記候補ノードの前記待ち時間が終了するものである。
【００２０】
また、本願の請求項１０にかかる発明は、請求項２記載のネットワークシステムにおいて、各ノードが、特定したネットワークシステムの障害箇所に基づき自ノードが正常に通信不可能であると判断すれば、通信動作を停止してネットワークシステムから離脱するものである。
【００２１】
また、本願の請求項１１にかかる発明は、請求項９記載のネットワークシステムにおいて、固有のノードＩＤにより決定される待ち時間が、一定時間“Ｔ”とノードＩＤの全部もしくは一部の積であるものである。
【００２２】
また、本願の請求項１２にかかる発明は、請求項１１記載のネットワークシステムにおいて、前記一定時間“Ｔ”が、ノード間の伝送遅延時間の最大値の２倍以上であるものである。
【００２３】
また、本願の請求項１３にかかる発明は、請求項９記載のネットワークシステムにおいて、前記候補ノードが、特定の信号パターンの送出を開始することで代替マスタノードとして動作を開始し、特定の信号パターンを受信することでマスタノードの復帰を検出するものである。
【００２４】
また、本願の請求項１４にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、ネットワーク中には１つのマスタノードと１つ以上のスレーブノードが存在し、前記マスタノードおよび前記スレーブノードにはノードを特定するための固有のノードＩＤが割当てられており、前記スレーブノード中に代替マスタノードとなることのできる候補ノードが少なくとも１つ存在し、前記マスタノードは特定の信号パターンを送出するものであり、次の前記特定の信号パターンの受信予定時刻は各ノードで既知であり、前記各候補ノードは自ノードが全ノード中で第１の優先度を持つか否かを既知であり、前記第１の優先度を設定されている前記候補ノードが、前記特定の信号パターンの受信予定時刻に前記特定の信号パターンを受信しないことで障害の発生を検知した後、代替マスタノードの選出の必要性があることを認識するとすぐに代替マスタノードとして動作するものである。
【００２５】
また、本願の請求項１５にかかる発明は、請求項１４記載のネットワークシステムにおいて、前記第１の優先度を設定されている候補ノードが、マスタノードが保持する通信管理情報を保持しているものである。
【００２６】
また、本願の請求項１６にかかる発明は、複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムに用いられるネットワーク端末であって、伝送路を伝送される信号を受信する受信手段と、伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力する信号監視手段と、前記伝送路上を伝送される特定の信号パターンの受信を検出し前記特定の信号パターンが一定時間以上検出されない時に未検出信号を出力する検出手段と、前記検出手段が出力する前記未検出信号により障害の発生を検出し、障害の発生を検出すると通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、通知信号により障害発生を検出すると特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すればＩＤパケットを出力し、監視信号と受信するＩＤパケットから障害の箇所を判断する制御手段と、伝送路へ信号を送出する送信手段と、自ノードを特定するノードＩＤを記憶する記憶手段とを備えたものである。
【００２７】
また、本願の請求項１７にかかる発明は、複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、前記ノードが、前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、障害発生を検出したノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すると、判断した障害箇所を示す信号をノード間で送受信することにより、前記各ノードがネットワークシステムの障害箇所を特定するものである。
【００２８】
また、本願の請求項１８にかかる発明は、伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、および、単一のノードまたは伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノードが前記各ループの最下流ノードとなり、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、前記各ノードは、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力し、前記ノードが、前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前記ノードが、特定信号を隣接ノードへ送信し、前記特定信号の未受信により自ノードの上流において障害が発生していると判断して自ループの障害箇所をノードを特定する情報を含むＩＤパケットで前記最下流ノードに送信し、複数の前記各最下流ノードが、前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないようにＩＤパケットで送信し、障害発生を検出した前記ノード，および前記通知信号により障害の発生を検出したネットワークシステム中の各ノードが、前記監視信号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特定するものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１から図１１を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムの構成を示す図である。図１に示すように、ループ接続された複数のノードで構成されるループ０、ループ１、およびループ２が１つの共通伝達経路（バス）１５に直接接続されてネットワークが構成されている。図１に示すように、ネットワーク中のノードには唯一のマスタノード１０１、および１つ以上のスレーブノード１００，１１０，１１１，１１２，１２０，１２１が存在する。また、図１において１３は伝送路、１５は一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される共通伝達経路である。１５は伝送される信号が光信号の場合なら光スターカプラ等で実現し、伝送される信号が電気信号の場合なら電気的なバスとして実現すれば良い。以下では共通伝達経路１５を光スターカプラで構成し、伝送路１３を光ファイバで実現するものとする。図１において、矢印の方向がデータの流れる方向を示す。図１に示すように、ネットワークはノードが一方向に接続されたループが、光スターカプラ１５に接続された構成となる。
【００３１】
また、ノード１００はノード１００および１０１から構成されるループ０の最下流ノードであり、ノード１１０はノード１１０，１１１および１１２から構成されるループ１の最下流ノードであり、ノード１２０はノード１２０および１２１から構成されるループ２の最下流ノードである。最下流ノードは各ループにおいて送信手段の出力側が光スターカプラ１５に直接接続されているノードである。
【００３２】
以下の説明において、あるノードＡの送信手段と別のあるノードＢの受信手段が伝送路により直接接続されている場合、ノードＢをノードＡの直下のノードと呼び、ノードＡをノードＢの直上のノードと呼ぶことにする。また、ノードＡとノードＢの間の伝送路を、ノードＡの直下の伝送路、もしくはノードＢの直上の伝送路と呼ぶことにする。例えば図１に示されるネットワークシステムにおいて、ノード１１０はノード１１１の直下のノードであり、ノード１１１はノード１１０の直上のノードである。また、ノード１１０とノード１１１の間の伝送路はノード１１１の直下の伝送路、もしくはノード１１０の直上の伝送路と呼ぶ。
【００３３】
ネットワーク中のノードには、それぞれ自ノードを特定するためのノードＩＤが割当てられており、ノードＩＤは、そのノードの属するループのループアドレスとそのループ上でのノードアドレスから構成される。ループアドレスはループを特定するための各ループに固有の番号であり、ノードアドレスはループ上のノードを特定するための各ノードに固有のノードの番号である。ネットワーク上であるノードを特定するには、そのノードが属するループアドレスと、そのループ上でのノードのノードアドレスを指定すれば良い。本実施の形態における、ノードＩＤの記述方法は、（ループアドレス．ノードアドレス）とする。例えばループアドレスが１でありノードアドレスが２であるノードのノードＩＤは（１．２）と表現する。１００のノードＩＤは（０．０）、１０１のノードＩＤは（０．１）、１１０のノードＩＤは（１．０）、１１１のノードＩＤは（１．１）、１１２のノードＩＤは（１．２）１２０のノードＩＤは（２．０）、１２１のノードＩＤは（２．１）とする。
【００３４】
また、各ノードにおいて、１００１，１０１１，１１０１，１１１１，１１２１，１２０１，および１２１１は検出手段、１００２，１０１２，１１０２，１１１２，１１２２，１２０２，および１２１２は信号監視手段、１００３，１０１３，１１０３，１１１３，１１２３，１２０３，および１２１３は制御手段、１００４，１０１４，１１０４，１１１４，１１２４，１２０４，および１２１４は記憶手段、１００５，１０１５，１１０５，１１１５，１１２５，１２０５，および１２１５は送信手段、１００６，１０１６，１１０６，１１１６，１１２６，１２０６，および１２１６は受信手段である。
【００３５】
図１に示されるように、各ノードは検出手段、信号監視手段、制御手段、記憶手段、送信手段および受信手段を備える。１００１はノード１００の検出手段であり、１００２はノード１００の信号監視手段であり、１００３はノード１００の制御手段であり、１００４はノード１００の記憶手段であり、１００５はノード１００の送信手段であり、１００６はノード１００の受信手段である。１０１１はノード１０１の検出手段であり、１０１２はノード１０１の信号監視手段であり、１０１３はノード１０１の制御手段であり、１０１４はノード１０１の記憶手段であり、１０１５はノード１０１の送信手段であり、１０１６はノード１０１の受信手段である。１１０１はノード１１０の検出手段であり、１１０２はノード１１０の信号監視手段であり、１１０３はノード１１０の制御手段であり、１１０４はノード１１０の記憶手段であり、１１０５はノード１１０の送信手段であり、１１０６はノード１１０の受信手段である。１１１１はノード１１１の検出手段であり、１１１２はノード１１１の信号監視手段であり、１１１３はノード１１１の制御手段であり、１１１４はノード１１１の記憶手段であり、１１１５はノード１１１の送信手段であり、１１１６はノード１１１の受信手段である。１１２１はノード１１２の検出手段であり、１１２２はノード１１２の信号監視手段であり、１１２３はノード１１２の制御手段であり、１１２４はノード１１２の記憶手段であり、１１２５はノード１１２の送信手段であり、１１２６はノード１１２の受信手段である。１２０１はノード１２０の検出手段であり、１２０２はノード１２０の信号監視手段であり、１２０３はノード１２０の制御手段であり、１２０４はノード１２０の記憶手段であり、１２０５はノード１２０の送信手段であり、１２０６はノード１２０の受信手段である。１２１１はノード１２１の検出手段であり、１２１２はノード１２１の信号監視手段であり、１２１３はノード１２１の制御手段であり、１２１４はノード１２１の記憶手段であり、１２１５はノード１２１の送信手段であり、１２１６はノード１２１の受信手段である。
【００３６】
検出手段１００１，１０１１，１１０１，１１１１，１１２１，１２０１，および１２１１は、伝送路上を伝送される特定の信号パターンの受信を検出し前記特定の信号パターンが一定時間以上検出されない時に未検出信号を出力する。
【００３７】
信号監視手段１００２，１０１２，１１０２，１１１２，１１２２，１２０２，および１２１２は、伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力する。信号監視手段は監視信号として、伝送路を伝送される信号が存在する場合は“１”を出力し、存在しない場合は“０”を出力するものとする。本実施の形態における信号監視手段は、伝送路上の光信号を検出し光信号があるかないかを検出するものとする。
【００３８】
制御手段１００３，１０１３，１１０３，１１１３，１１２３，１２０３，および１２１３は、信号監視手段が出力する監視信号、検出手段が出力する未検出信号、および受信パケットにより障害の発生検出、障害箇所の判断を行う。
【００３９】
記憶手段１００４，１０１４，１１０４，１１１４，１１２４，１２０４，および１２１４は、自ノードを識別するノードＩＤ、自ノードがマスタノードとスレーブノードのいずれであるか、自ノードが最下流ノードであるか否か、およびマスタノードのノードＩＤを記憶する。従って本実施の形態の場合、記憶手段１０１４は自ノードがマスタノードであると記憶し、それ以外の記憶手段は自ノードがスレーブノードであると記憶している。また、記憶手段１００４，１１０４，および１２０４は自ノードが最下流ノードであると記憶し、それ以外の記憶手段は自ノードが最下流ノードでないと記憶している。また全ノードの記憶手段はマスタノードのノードＩＤ（０．１）を記憶している。
【００４０】
送信手段１００５，１０１５，１１０５，１１１５，１１２５，１２０５，および１２１５は、通知信号、特定信号およびパケットを伝送路へ送信する。
【００４１】
受信手段１００６，１０１６，１１０６，１１１６，１１２６，１２０６，および１２１６は、通知信号、特定信号およびパケットを伝送路より受信する。
以上のように構成されたネットワークシステムにおいて、断線やノード故障といった障害が発生した場合に障害箇所を特定し、必要により代替マスタノードを選出する方法について、以下で詳細に説明する。
【００４２】
まず、通常状態における動作をノード１０１が信号を送信した場合を例にとり説明する。ノード１０１の送信手段から伝送路へ送信された信号はノード１００を経て光スターカプラ１５へと到達する。光スターカプラ１５は、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し、一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される構成となっている。従って光スターカプラ１５へ到達した信号は分岐されて、ノード１０１，１１２，および１２１へ伝送される。ノード１０１に伝送された信号は当該信号の送信元ノードであるノード１０１にて破棄される。ノード１１２へ伝送された信号はノード１１１を経て最下流ノード１１０へと伝送され、最下流ノード１１０にて破棄される。ノード１２１へ伝送された信号は最下流ノード１２０へと伝送され、最下流ノード１２０にて破棄される。このように通常状態においては、信号の送信元ノード（この場合ノード１０１）、および送信元ノードと異なるループに属するループの最下流ノード（この場合ノード１１０および１２０）が信号の破棄を行う。送信元ノードと同じループに属するループの最下流ノード（この場合ノード１００）は破棄を行わない。
【００４３】
また、通常状態においてはマスタノード１０１が特定の信号パターンを一定時間毎に送信する。前記特定の信号パターンは、上記方法と同様にしてマスタノードから全ノードへと伝送され、受信され、最下流ノード１１０，１２０および当該パケットパターンの送信元ノードであるマスタノード１０１で破棄される。通常状態においては、全ノードが特定の信号パターンを一定時間毎に受信する。よって全ノードの検出手段は、伝送路上を伝送される特定の信号パターンの受信を検出するので未検出信号を出力しない。また、全ノードの信号監視手段は、伝送路を伝送される信号の存在を検出し、監視信号として“１”を出力する。本実施の形態においては、伝送路上の信号レベルにはＨｉｇｈレベル（光信号あり）とＬｏｗレベル（光信号なし）があり、信号監視手段は伝送路上の信号レベルを検出しＨｉｇｈであれば“１”、Ｌｏｗレベルであれば“０”を出力するものとする。
【００４４】
図４は、ネットワークの障害検出方法を説明する図である。図４において４１はマスタノードが送出する特定の信号パターン、４２は故障が発生した時刻、４３は故障により受信されなかった特定の信号パターン、４４は代替マスタノードの選出等による障害回復後、受信する特定の信号パターンである。図４に示すように、障害の発生は一定時間間隔以内で送信されてくるはずの特定の信号パターンの喪失によって検出でき、障害の回復は特定の信号パターンの受信により検出できる。
【００４５】
まず、障害箇所特定方法の概略を説明する。断線やノード故障といった障害が発生すると、特定の信号パターンが検出できなくなることから障害箇所の下流に位置するノードが障害を検出する（検出フェーズ）。障害を検出したノードは通知信号で障害の発生を他のノードに知らせる（障害発生通知フェーズ）。その後、特定信号を送信することで、障害の発生箇所が自ノードの直上であるか否かを判断する（調査フェーズ１）。最下流ノード以外のノードは、障害の発生箇所が自ノードの直上であった場合、自ノードのＩＤ情報を含んだＩＤパケットを送信する。障害の発生箇所が自ノードの直上でない場合は、受信したＩＤパケットを中継する（調査フェーズ２）。最下流ノードは、受信したＩＤパケット等から自ループの障害状況を判断し、判断した結果をＩＤパケットで送信する。その際、各最下流ノード毎にＩＤパケットを送信するための時分割のスロットを設けておくなどして、各最下流ノードのＩＤパケットが衝突しないようにする（調査フェーズ３）。最下流ノードの送信したＩＤパケット等により全ノードが、障害の状況を知る（特定フェーズ）。さらに、必要により代替マスタノード選出等の回復処理を行う（回復フェーズ）。
【００４６】
図２は、本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムにおいて、ノード１１１とノード１１２の間で伝送路の断線障害１６が発生した場合を示す図である。図３は、本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムにおいて、ノード１０１においてノード障害１７が発生した場合を示す図である。図２および図３のそれぞれの障害が発生した場合の障害箇所検出および障害回復の詳細について図面を参照しながら説明する。
【００４７】
以下では、図２に示すように断線障害１６が発生した場合の障害箇所特定方法の詳細を説明する。まず「検出フェーズ」について説明する。断線障害１６により、ノード１１０および１１１は特定の信号パターンを含む全ての信号やパケットを受信しなくなる。従ってノード１１０の検出手段１１０１およびノード１１１の検出手段１１１１は、特定の信号パターンを受信しなくなって一定時間以上経過すると、未検出信号を出力する。ノード１１０の制御手段１１０３およびノード１１１の制御手段１１１３は、未検出信号により障害の発生を検出する。この時、ノード１１０の信号監視手段１１０２およびノード１１１の信号監視手段１１１２は、伝送路上を伝送される信号が存在しないので監視信号として“０”を出力している。なお前記一定時間（特定の信号パターンを受信しなくなってから未検出信号を出力するまでの時間）は“０”でもよい。すなわち、検出手段は特定の信号パターンを受信予定時刻に受信しない場合にすぐに未検出信号を送出してもよい。
【００４８】
次に「障害発生通知フェーズ」について説明する。ノード１１０の制御手段１１０３およびノード１１１の制御手段１１１３は、未検出信号により障害の発生を検出した場合に、監視信号が“０”であれば自ループの上流でのみ障害が発生しており他のノードは障害の発生を検出していない可能性があるので、障害の発生を他のノードに通知するために通知信号を出力する。通知信号は、本実施の形態では一定時間連続したＨｉｇｈレベルの信号であるとする。
【００４９】
ノード１１１の制御手段１１１３が出力した通知信号は送信手段１１１５により伝送路へと送出される。同様にしてノード１１０の制御手段１１０３が出力した通知信号は送信手段１１０５により伝送路へと送出される。ノード１１０の送出した通知信号は、光スターカプラ１５により分岐され、ノード１０１，１１２，および１２１へ伝送される。マスタノード１０１が送出する特定の信号パターンとノード１１０が送出する通知信号は光スターカプラ１５において衝突するが、通知信号が連続したＨｉｇｈレベルの信号であるので、衝突の結果は連続したＨｉｇｈレベルの信号となる。
【００５０】
ノード１０１，１１２，および１２１ではノード１１０の送出した通知信号により、マスタノード１０１が送出する特定の信号パターンの受信が妨害される。その結果、ノード１０１，１１２，および１２１において特定の信号パターンが受信されなくなる。ノード１０１で特定の信号パターンが受信されなくなったことでノード１０１の下流のノードであるノード１００においても特定の信号パターンが受信されなくなる。同様にしてノード１２１の下流のノードであるノード１２０においても特定の信号パターンが受信されなくなる。
【００５１】
従って、特定の信号パターンを受信しなくなって一定時間以上経過すると、ノード１００の検出手段１００１，ノード１０１の検出手段１０１１，ノード１１２の検出手段１１２１，ノード１２０の検出手段１２０１，およびノード１２１の検出手段１２１１は未検出信号を出力する。ノード１００の制御手段１００３，ノード１０１の制御手段１０１３，ノード１１２の制御手段１１２３，ノード１２０の制御手段１２０３，およびノード１２１の制御手段１２１３は未検出信号により障害の発生を検出する。この時、ノード１００の信号監視手段１００２，ノード１０１の信号監視手段１０１２，ノード１１２の信号監視手段１１２２，ノード１２０の信号監視手段１２０２，およびノード１２１の信号監視手段１２１２は伝送路上を伝送される通知信号が存在するので監視信号として“１”を出力している。未検出信号により障害の発生を検出した場合に、監視信号が“１”であれば通知信号により障害の発生を通知されたものと判断して通知信号は出力しない。以上の動作により、ネットワーク中の全ノードが障害の発生を検出する。
【００５２】
次に「調査フェーズ１」について説明する。「障害発生通知フェーズ」の後、制御手段は特定信号を送出する。特定信号は、障害の発生箇所を特定するための信号であり、本実施の形態では一定時間連続したＨｉｇｈレベルの信号であるとする。全ノードの制御手段が障害を検出して特定信号を送出すると、それぞれのノードの送信手段により特定信号が伝送路へと送出される。全ノードが特定信号を送出すると、断線障害１６の直下のノード１１１以外のノードにおいて、特定信号によって信号監視手段が伝送路上の信号の存在を検出し、値が“１”の監視信号を出力する。断線障害１６の直下のノード１１１においては、断線障害１６により信号監視手段は信号の喪失を検出したままであり、監視信号の出力は“０”のままである。本フェーズにおいて、監視信号の出力が“０”であったノード（この場合ノード１１１）は、障害の発生箇所が自ノードの直上であると知る。
【００５３】
次に「調査フェーズ２」について説明する。「調査フェーズ２」では、最下流ノード以外のノードが動作する。最下流ノードでないノードの制御手段は“調査フェーズ１”において監視信号の出力が“０”のままであれば、自ノードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害が発生していると判断し、記憶手段に記憶されている自ノードＩＤを含むＩＤパケットを出力する。出力した前記ＩＤパケットは送信手段によって伝送路へ送出される。
【００５４】
図５にＩＤパケットのフォーマットを示す。ＩＤパケットはループアドレスとノードアドレスから構成されるノードＩＤ、および障害フラグのフィールドを含む。障害フラグは“１”か“０”の値をとり、“１”は障害があることを示し、“０”は障害がないことを示すものとする。
また、最下流ノードでないノードの制御手段は、監視信号の出力が“１”であれば、自ノードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害は発生していないと判断し、自ノードのＩＤパケットは送出せずに、受信したＩＤパケットの中継動作をする。この場合、監視信号の出力が“０”であるのは、断線障害１６の直下のノード１１１のみである。ノード１１１のノードＩＤは（１．１）であるので、制御手段１１１３はループアドレスが“１”、ノードアドレスが“１”、障害フラグが“１”のＩＤパケットを出力する。出力した前記ＩＤパケットは送信手段１１１５により伝送路へ送出される。
【００５５】
次に「調査フェーズ３」について説明する。「調査フェーズ３」では、最下流ノードが動作する。最下流ノードの制御手段は自ループの障害状況を判断し、自分のＩＤに依存した待機時間の終了後、判断した障害状況をＩＤパケットで送信する。最下流ノードの制御手段は、以下のケース１からケース３のいずれかのように自ループの障害状況判断を行う。
まずケース１を説明する。調査フェーズ１において監視信号の出力が“１”であった場合、自ノードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害は発生していない。この状況でＩＤパケットを受信した場合、ＩＤパケット中に含まれるノードＩＤを持つノードの上流において障害が発生していると判断する。従って、受信したＩＤパケットと同じＩＤパケットを送信する。
【００５６】
次にケース２を説明する。調査フェーズ１において監視信号の出力が“１”であった場合、自ノードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害は発生していない。この状況でＩＤパケットを受信しない場合、自ループにおいて障害は発生していないと判断する。よって、自ループに障害がないことを示すために、ループアドレスが“自ループのループアドレス”、障害フラグが“０”のＩＤパケットを送信する。ノードアドレスのフィールドは何でも良いがここでは“０”を送信するものとしておく。
【００５７】
最後にケース３を説明する。調査フェーズ１において監視信号の出力が“０”であった場合、自ノードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害が発生していると判断する。よってループアドレスが“自ノードのループアドレス”、ノードアドレスが“自ノードのノードアドレス”、障害フラグが“１”のＩＤパケットを送信する。
【００５８】
なお、前記“自分のＩＤに依存した待機時間”は、各最下流ノードの送信するＩＤパケットが共通伝達経路１５において衝突しないように定めれば良い。そのような待機時間“Ｗａｉｔ”の例として、各ループの最下流ノードが自ループの障害状況判断を完了する時刻の時間差の中で最大のものをＭａｒｇｉｎ、ＩＤパケットを送信開始してから送信終了までの時間をＬｅｎｇｔｈ、ＩＤパケットを送信する最下流ノードのループアドレスをＬｏｏｐ＿Ａｄｒ、とすると
Ｗａｉｔ＝（Ｍａｒｇｉｎ＋Ｌｅｎｇｔｈ）×Ｌｏｏｐ＿Ａｄｒ・・・（数１）
のようなものが挙げられる。最下流ノードでの待ち時間を（数１）のようにすれば、各最下流ノードの送信するＩＤパケットが共通伝達経路１５において衝突しないということを図６を参照しながら説明する。以下ではループアドレスは負でない整数であるとする。図６において、６１はループアドレスが“０”である最下流ノード１００の時間軸であり、６２はループアドレスが“１”である最下流ノード１１０の時間軸である。６３は最下流ノード１００が自ループの障害状況判断を完了する時刻であり、６４は最下流ノード１００がＩＤパケット送出を開始する時刻であり、６５は最下流ノード１００がＩＤパケット送出を終了する時刻である。６６は最下流ノード１１０が自ループの障害状況判断を完了する時刻であり、６７は最下流ノード１１０がＩＤパケット送出を開始する時刻であり、６８は最下流ノード１１０がＩＤパケット送出を終了する時刻である。また、最下流ノード１００の待ち時間をＷａｉｔ０、最下流ノード１１０の待ち時間をＷａｉｔ１とする。最下流ノード１１０が自ループの障害状況判断を完了した後で最下流ノード１００が自ループの障害状況判断を完了し、その時刻の時間差が最大となる（Ｍａｒｇｉｎに等しくなる）場合において最下流ノード１００のＩＤパケットと最下流ノード１１０のＩＤパケットが共通伝達経路１５において衝突しなければ良い。そのためには時刻６５より時刻６７が後になれば良い。この時、図６から
【００５９】
Ｍａｒｇｉｎ＋Ｗａｉｔ０＋Ｌｅｎｇｔｈ＜Ｗａｉｔ１・・・・（数２）
【００６０】
が導かれる。（数２）より
Ｗａｉｔ１−Ｗａｉｔ０＞Ｍａｒｇｉｎ＋Ｌｅｎｇｔｈ・・・・（数３）
【００６１】
が導かれる。（数３）より、最下流ノード１１０の待ち時間と１１０の次にＩＤパケットを送出する最下流ノード１１０の待ち時間の時間差が、“Ｍａｒｇｉｎ＋Ｌｅｎｇｔｈ”より大きければ良いことが分かる。よってこのことから（数１）が導かれる。なお、前記“Ｍａｒｇｉｎ”は各ループの伝送遅延や通知信号による障害発生の検出に必要な時間などを考慮して大きめに設定することが望ましい。
【００６２】
以上のようにして、全最下流ノードが自ループの障害状況を判断し、ＩＤパケットを時分割で送信する。本実施の形態の場合、最下流ノード１００はケース２のように判断し、ループアドレスが“０”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが“０”（障害フラグ＝“０”は障害がないことを意味する）のＩＤパケット１８０を送信する。最下流ノード１１０はケース１のように判断し、ループアドレスが“１”、ノードアドレスが“１”、障害フラグが“１”（障害フラグ＝“１”は障害があることを意味する）のＩＤパケット１８１を送信する。最下流ノード１２０はケース２のように判断し、ループアドレスが“２”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが“０”のＩＤパケット１８２を送信する。
【００６３】
次に「特定フェーズ」について説明する。ノード１００，１０１，１１２，１２０，１２１は最下流ノードが送信した前記各ＩＤパケットを受信し、ループ０および２には障害が発生しておらず、ループ１のノード（１．１）の直上において障害が発生していることを知る。断線障害１６の下流に位置するノード１１１は、最下流ノードが送信した前記各ＩＤパケットを受信しないが、「調査フェーズ１」において監視信号の値が“０”であったことから、自ノードの直上、つまりループ１のノード（１．１）の直上において障害が発生していることを知る。断線障害１６の下流に位置するノード１１０も、最下流ノードが送信した前記各ＩＤパケットを受信しないが、ノード１１１が送信したＩＤパケットによりループ１のノード（１．１）の直上において障害が発生していることを知る。
【００６４】
次に「回復フェーズ」について説明する。以上のように、最下流ノードが送信したＩＤパケットにより障害の箇所が特定できると、必要により障害回復動作を行う。本実施の形態で示すネットワークでは、断線およびノード故障といった障害が発生したループ中のノードは正常に通信が行えなくなるが、障害が発生していないループ中のノードは正常に通信が行える。よって、自ループにおいて障害が発生していると判断したノード１１０，１１１，および１１２は、以降の通信動作を停止してネットワークシステムから離脱し、正常なループのノード１００，１０１，１２０，および１２１のみでネットワークを再構築して障害の回復を行うものとする。マスタノード１０１は障害箇所の特定が完了すると特定の信号パターンの送出を再開し、ネットワークは通常の動作に復帰する。
以上のようにして、図２に示すようにノード１１１とノード１１２の間で伝送路の断線障害１６が発生した場合に、障害箇所の検出および障害ループのネットワークシステムからの離脱が行われ障害が回復される。
【００６５】
以下では、図３に示すようにノード１０１においてノード障害１７が発生した場合の障害箇所特定方法の詳細を説明する。断線障害の場合と同様に、まず「検出フェーズ」について説明する。ここでいうノード障害とは故障によりノードが信号を送信および中継をしなくなった場合を想定する。マスタノードのノード障害１７により、ノード１００，１１０，１１１，１１２，１２０，および１２１は特定の信号パターンを受信しなくなる。従ってノード１００の検出手段１００１、ノード１１０の検出手段１１０１、ノード１１１の検出手段１１１１、ノード１１２の検出手段１１２１、ノード１２０の検出手段１２０１およびノード１２１の検出手段１２１１は、特定の信号パターンを受信しなくなって一定時間以上経過すると、未検出信号を出力する。ノード１００の制御手段１００３，ノード１１０の制御手段１１０３，ノード１１１の制御手段１１１３，ノード１１２の制御手段１１２３，ノード１２０の制御手段１２０３，およびノード１２１の制御手段１２１３は、未検出信号により障害の発生を検出する。この時、ノード１００の信号監視手段１００２，ノード１１０の信号監視手段１１０２，ノード１１１の信号監視手段１１１２，ノード１１２の信号監視手段１１２２，ノード１２０の信号監視手段１２０２，およびノード１２１の信号監視手段１２１２は、伝送路上を伝送される信号が存在しないので監視信号として“０”を出力している。
【００６６】
次に「障害発生通知フェーズ」について説明する。ノード１００の制御手段１００３，ノード１１０の制御手段１１０３，ノード１１１の制御手段１１１３，ノード１１２の制御手段１１２３，ノード１２０の制御手段１２０３，およびノード１２１の制御手段１２１３は、未検出信号により障害の発生を検出すると、監視信号が“０”であるので断線障害の時と同様に通知信号を出力する。この場合、既に故障ノード１０１を除く全ノードが障害の発生を検出しているので、通知信号により障害の発生を検出するノードはない。以上により、故障ノード１０１を除くネットワーク中の全ノードが障害の発生を検出する。
【００６７】
次に「調査フェーズ１」について説明する。断線障害の時と同様に、「障害発生通知フェーズ」の後、制御手段は特定信号を送出する。故障ノード１０１を除く全ノードの制御手段が障害を検出して特定信号を送出すると、それぞれのノードの送信手段により特定信号が伝送路へと送出される。故障ノード１０１を除く全ノードが特定信号を送出すると、ノード障害１７の直下のノード１００以外のノードにおいて、特定信号によって信号監視手段が伝送路上の信号の存在を検出し、値が“１”の監視信号を出力する。ノード障害１７の直下のノード１００においては、ノード障害１７により信号監視手段は信号の喪失を検出したままであり、監視信号の出力は“０”のままである。本フェーズにおいて、監視信号の出力が“０”であったノード１００は、障害の発生箇所が自ノードの直上であると知る。
【００６８】
次に「調査フェーズ２」について説明する。断線障害の時と同様に、「調査フェーズ２」では最下流ノード以外のノードが動作する。この場合、故障ノード１０１と最下流ノードを除いたノード、つまりノード１１１，１１２，および１２１のいずれにおいても監視信号の出力は“１”であるので、最下流ノードでないノードのいずれからもＩＤパケットは出力されない。
【００６９】
次に「調査フェーズ３」について説明する。断線障害の時と同様に、「調査フェーズ３」では最下流ノードが動作する。最下流ノードの制御手段は自ループの障害状況を判断し、自分のＩＤに依存した待機時間の終了後、判断した障害状況をＩＤパケットで送信する。最下流ノードの制御手段の自ループの障害状況判断は、断線障害の時と同様に行う。図３のようにノード障害１７が発生した場合、最下流ノード１００はケース３のように判断し、ループアドレスが“０”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが“１”（障害フラグ＝“１”は障害があることを意味する）のＩＤパケット１９０を送信する。最下流ノード１１０はケース２のように判断し、ループアドレスが“１”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが“０”（障害フラグ＝“０”は障害がないことを意味する）のＩＤパケット１９１を送信する。最下流ノード１２０はケース２のように判断し、ループアドレスが“２”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが“０”のＩＤパケット１９２を送信する。
【００７０】
次に「特定フェーズ」について説明する。ノード１１０，１１１，１１２，１２０，１２１は最下流ノードが送信した前記各ＩＤパケットを受信し、ループ１および２には障害が発生しておらず、ループ０のノード（０．０）の直上において障害が発生していることを知る。ノード障害１７の下流に位置するノード１００は、最下流ノードが送信した前記各ＩＤパケットを受信しないが、「調査フェーズ１」において監視信号の値が“０”であったことから、自ノードの直上、つまりループ０のノード（０．０）の直上において障害が発生していることを知る。
【００７１】
次に「回復フェーズ」について説明する。以上のように、最下流ノードが送信したＩＤパケットにより障害の箇所が特定できると、断線障害の時と同様に、必要により障害回復動作を行う。ノード障害１７が発生した場合は、自ループにおいて障害が発生していると判断したノード１００は、以降の通信動作を停止してネットワークシステムから離脱する。本実施の形態で示すネットワークでは、断線およびノード故障といった障害が発生したループ中のノードは正常に通信が行えなくなるが、障害が発生していないループ中のノードは正常に通信が行える。よってノード障害１７のように障害が発生した箇所がマスタノードが含まれるループであった場合には、正常に通信を行えるループ中のノードから代替マスタノードを選出する。障害が発生した箇所がマスタノードが含まれるループか否かは、記憶手段に記憶してあるマスタノードのノードＩＤ（０．１）から判断する。この場合は故障発生箇所がループ０であり、マスタノードのループアドレスが０であるのでマスタノードが含まれるループの障害と判断できる。
【００７２】
以下では、代替マスタノードの選出について説明する。障害が発生していないループ中のスレーブノード１１０，１１１，１１２，１２０，１２１は、マスタノードが含まれるループの障害を検出すると、自分のノードＩＤに依存した待ち時間だけ待つ。前記待ち時間が終了したノードは代替マスタノードとして動作し、特定の信号パターンの送出を開始する。他のノードは、前記特定の信号パターンの受信によりマスタノードの復帰を知り、スレーブノードとして動作する。なお、代替マスタノードとして動作しようとするノードは、特定の信号パターンを送出する代りに、自ノードが代替マスタノードとして動作することを宣言するパケットを送出しても良い。その場合には他のノードは、前記宣言するパケットの受信によりマスタノードの復帰を検出してスレーブノードとして動作すれば良い。
【００７３】
なお、前記“自分のノードＩＤに依存した待ち時間”を本実施の形態では一定の時間“Ｔ”とノードＩＤとの積（自分のノードＩＤ＊Ｔ）としておく。ここで“Ｔ”は一定時間である。ノードＩＤは（１．０）であれば１０、（２．１）であれば２１、のように扱う。あるノードＩＤ（例えば整数Ｋ）を持つ代替マスタノードが送出した特定の信号パターンが正常ループ中の全ノードに伝送された後に、前記ノードＩＤより大きいノードＩＤ（例えばＫより大きい整数）を持つノードの待ち時間が終了するように、一定時間“Ｔ”を選ぶ必要がある。
【００７４】
図７および図８を参照しながらそのような時間“Ｔ”が満たすべき条件を説明する。以下ではノードのＩＤは負でない整数であるとし、ノードが特定の信号パターンを受信しなくなってから未検出信号を出力するまでの一定時間をＴｗとする。図７において７１はマスタノードであり、７２はノードＩＤがＫのノードであり、７３はノードＩＤがＪのノードであり、７４はマスタノード７１からノード７２への経路であり、７５はマスタノード７１からノード７３への経路であり、７６はノード７３からノード７２への経路である。また、経路７４の伝送遅延時間はＴｍｋであり、経路７５の伝送遅延時間はＴｍｊであり、経路７６の伝送遅延時間はＴｊｋであるとする。
【００７５】
また図８において８１はマスタノードが含まれるループに障害発生後、最初の特定の信号パターン送出予定時刻であり、８２はマスタノード７１からノード７２への伝送遅延時間（Ｔｍｋ）であり、８３はノード７２の待ち時間（Ｔ＊Ｋ）であり、８４はマスタノード７１からノード７３への伝送遅延時間（Ｔｍｊ）であり、８５はノード７３の待ち時間（Ｔ＊Ｊ）であり、８６はノード７３からノード７２への伝送遅延時間（Ｔｊｋ）であり、８７はノード７２が代替マスタノードとして特定の信号パターンの送出を開始する予定の時刻であり、８８はノード７３が代替マスタノードとなり送出した特定の信号パターンがノード７２に到着する時刻である。また、８９は検出フェーズ、障害発生通知フェーズ、調査フェーズ１、調査フェーズ２、調査フェーズ３、および特定フェーズの処理に要する時間（Ｔｎ）である。
【００７６】
ある時刻にマスタノードが含まれるループに障害が発生した場合を考える。マスタノードが含まれるループに障害発生後、最初の特定の信号パターン送出予定時刻を時刻０とする（図８の８１に相当する。ネットワークが正常に動作していればマスタノードが送出した特定の信号パターンは一定時間間隔で全ノードにより受信される）。マスタノード７１から一定時間間隔で送信されてくるはずの特定の信号パターンの喪失により、時刻“Ｔｍｋ＋Ｔｗ”にノード７２はネットワークの障害を検出し、障害箇所の特定が完了する時刻“Ｔｍｋ＋Ｔｎ”にはマスタノード７１の故障を検出する。同様にして時刻“Ｔｍｊ＋Ｔｗ”にノード７３はネットワークの障害を検出し、障害箇所の特定が完了する時刻“Ｔｍｊ＋Ｔｎ”にはマスタノード７１の故障を検出する。ノード７２の待ち時間はＴ＊Ｋ（図８の８３に相当）であり、ノード７３の待ち時間はＴ＊Ｊ（図８の８５に相当）である。ＪがＫより小さい（ノードＩＤ＝Ｊを持つノード７３の方が優先度が高い）場合を考えると、ノード７３がＴ＊Ｊの待ち時間（図８の８５に相当）の後に送出した特定の信号パターンが、ノード７２の待ち時間が終了するまでにノード７２に到着し、マスタノードの復帰を検出できれば良い。図８において、ノード７２の待ち時間が終了するのは８７であり、ノード７３が送出した特定の信号パターンがノード７２に到着するのは８８である。
【００７７】
よって
Ｔｍｊ＋Ｔｎ＋Ｔ＊Ｊ＋Ｔｊｋ＜Ｔｍｋ＋Ｔｎ＋Ｔ＊Ｋ・・・・（数４）
を満たす“Ｔ”を選べばよいと分かる。（数４）を整理すると
Ｔ＞（Ｔｍｊ＋Ｔｊｋ−Ｔｍｋ）／（Ｋ−Ｊ）・・・・（数５）
【００７８】
が導かれるが（数５）において右辺が最大となるのはＫ＝Ｊ＋１の場合である。よって
Ｔ＞Ｔｍｊ＋Ｔｊｋ−Ｔｍｋ・・・・（数６）
【００７９】
が導かれる。（数６）の右辺が最大となるのはＴｍｊとＴｊｋが最も大きく、Ｔｍｋが最も小さい場合である。よって一般的には、ノード間の伝送遅延時間のうち最も大きいものをＴ１、２番目に大きい伝送遅延時間（Ｔ１と等しい場合もありえる）をＴ２、最少のものをＴｍとれば、“Ｔ１＋Ｔ２−Ｔｍ”より大きい値を“Ｔ”として採用すれば十分である。また、この時
２＊Ｔ１＞Ｔ１＋Ｔ２−Ｔｍ＞Ｔｍｊ＋Ｔｊｋ−Ｔｍｋ・・・・（数７）
【００８０】
が成り立つので、（数６）を満たす“Ｔ”の簡単な例として“ノード間の伝送遅延時間の最大値の２倍”が挙げられる。
【００８１】
以上のように“Ｔ”として“ノード間の伝送遅延時間の最大値の２倍”を採用すれば、ノードＩＤ＝Ｋを持つ代替マスタノードが送出した特定の信号パターンがネットワーク中の全ノードに伝送された後に、ノードＩＤがＫより大きいノードの待ち時間が終了するため、ノードＩＤがＫより大きいノードは特定の信号パターン送出を開始できなくなる。よってノードＩＤ＝Ｋを持つノードは、代替マスタノードとして動作を開始する前に、ノードＩＤ＝Ｋを持つノードより優先度の高い他の代替マスタノード候補のノードがネットワーク中に存在しないことを知ることができる。
【００８２】
図３のネットワークにおいて、障害が発生していないループに属するスレーブノード中で待ち時間が最も短いノード、つまり最少のノードＩＤを持つノードはスレーブノード１１０である。よって最初に特定の信号パターン送出を開始するのはスレーブノード１１０であり、“Ｔ＊１０”の待ち時間後に代替マスタノードとして特定の信号パターン送出を開始する。
【００８３】
次に待ち時間が短いスレーブノードは１１１であるが、スレーブノード１１１は、待ち時間が終了して特定の信号パターンの送出を開始する前にスレーブノード１１０が送出した特定の信号パターンを受信するので、通常のスレーブノードとしての動作に復帰する。他のスレーブノード１１２，１２０，１２１についても同様に、通常のスレーブノードとしての動作に復帰する。ノード１１０は記憶手段１１０４に自ノードがマスタノードであると設定し、それ以降マスタノードとして動作する。
【００８４】
以上のようにして、図３に示すようにノード障害１７が発生した場合に、障害が発生したループ中のノードのネットワークからの離脱、および代替マスタノードの選出がなされ、正常なループ中のノード１１０，１１１，１１２，１２０，１２１のみでネットワークが再構築されて障害の回復が行われる。
【００８５】
なお、本実施の形態の説明においては代替マスタノード選出の際のノードＩＤに依存した待ち時間を「自分のノードＩＤ＊Ｔ」としたが、待ち時間の例はこの限りではない。ノードＩＤにより優先度が決定されて優先度の高いノードから順に代替マスタノードの候補となり、ある優先度を持つノードが代替マスタノードとして動作を開始したことが全ノードに伝達される前に、前記優先度より低い優先度のノードが代替マスタノードとして動作を開始することがないのであればどのような“Ｔ”を採用しても良い。例えば「一定時間＋自分のノードＩＤ＊自分のノードＩＤ＊Ｔ」等としてもよい。
【００８６】
また、本実施の形態の説明においては代替マスタノード選出の際の優先度を決定する要素としてノードＩＤを用いたが、ノードＩＤに限らずあらかじめ決められたマスタノードになりうる優先度の値をノードＩＤの代りに用いても同様にして代替マスタノードを選出することが可能である。
【００８７】
また、障害の回復を早くするために、“第一の優先度”つまりネットワークシステムの全ノード中で最も高い優先度を持つノードの待ち時間を“０”とすることで、第一の優先度を持つノードが代替マスタノードの選出の必要性があることを認識するとすぐに代替マスタノードとして動作するようにしても良い。またこの時、第一の優先度を持つノードがすぐにマスタノードとして動作し、通常のデータ通信を再開できるようにするために、第一の優先度を持つノードがあらかじめマスタノードの持つ通信管理情報を保持しても良い。ここでいう通信管理情報は例えばノード間で設定されているチャネル情報（送信ノードＩＤ、受信ノードＩＤ）、帯域情報、等があげられる。
【００８８】
なお、ネットワークによってはある特定の条件を満たすノードしか代替マスタノードになりえない場合がある。そのようなネットワークにおいては前記特定の条件を満たすノードのみが代替マスタノードの候補になるようにすれば良い。
【００８９】
また、本実施の形態の説明においては、全スレーブノードが代替マスタノードの候補として動作しうる機能を備えている場合を例にとり説明したが、この限りでなくても良い。例えば、ノード１００、１１０、１２０のみが代替マスタノードの候補として動作しうる機能を備えており、他のスレーブノード１１１、１１２、１２１は代替マスタノードの候補として動作しうる機能を備えていない場合等も同様にして代替マスタノードを選出することが可能である。
【００９０】
上記のように一部のスレーブノードのみに代替マスタノードの候補として動作させるためには、例えば次のようにすれば良い。あらかじめ、代替マスタノードの候補として動作する機能があるスレーブノードはノードＩＤのうち“ノードアドレス”の部分を“０”にしておく。マスタノードの故障を検知したスレーブノードは、自分のノードアドレスが“０”であるならば代替マスタノードの候補として動作し、ノードアドレスが“０”でなければ代替マスタノードの候補にはならないようにする。こうしておけば図１の場合であれば、スレーブノード１００、１１０、１２０のみが代替マスタノードの候補として動作するようになる。あるいは次のようにしても良い。代替マスタノードの候補として動作しても良いか否かを設定するフラグを設けておき、代替マスタノードの候補として動作して良いスレーブノードのみあらかじめ前記フラグを“１”に設定しておく。マスタノードの故障を検出したスレーブノードは前記フラグが“１”なら代替マスタノードの候補として動作し、“０”なら代替マスタノードの候補として動作しない。
【００９１】
また、上記のように一部のスレーブノードのみが代替マスタノードの候補となる場合、前記ノード間の伝送遅延時間は、マスタノードもしくは前記代替マスタノードの候補となるスレーブノード間だけを考慮して代替マスタノード選出の際の待ち時間における“Ｔ”を決定して良い。
【００９２】
また、ノードＩＤの代りにノードＩＤの一部のビット列を用いても良い。例えば、図９に示すように、全６ビットで構成されるノードＩＤ（９１）のうち、上位３ビット（９２）がループに固有の“ループアドレス”で構成され、下位３ビット（９３）が同じループ中の異なるノードを識別するための“ノードアドレス”で構成される場合を考える。このようにループアドレスがノードＩＤ中に含まれている場合は、代替マスタノードになりうるノードをループ中で１つに限定し（例えばループ中でノードの出力が共通伝達経路１５に直接接続しているノードのみが代替マスタノードになることができる等）、待ち時間を「自分のノードのループアドレス＊Ｔ」としても良い。
なお、マスタノードのノードＩＤをスレーブノードが知る必要のあるネットワークにおいては、代替マスタノードは最大の待ち時間の経過後に、新しいマスタノードのノードＩＤを知らせるために、自分のノードＩＤを全ノードに通知しても良い。
【００９３】
また、本実施の形態の説明においては、障害箇所の特定方法および代替マスタノードの選出方法を図１に示した構成を持つネットワークを例にとり説明したが、ネットワークの構成はこれに限られるものではなく、ネットワーク中のループの数、ノードの数、マスタノードの位置等は任意に構成できることは言うまでもない。例えば、単一のノードから構成されるループがあっても良い。また、本実施の形態で説明した代替マスタノードの選出方法に関しては、ループとバスの混在型トポロジを持つネットワークだけに限られるものでもなく、バス型、ループ型、スター型、ツリー型等さまざまなトポロジのネットワークに適用することが可能である。
【００９４】
また、上記実施の形態において、特定の信号パターンの受信時刻の間隔を“Ｔｉ”とするとＴｉは一定でなくても良い。例えばＴｉがある最大値Ｔｍａｘ以内の可変値をとる場合には、Ｔｍａｘより長い時間、特定の信号パターンを受信しなければ障害が発生していると判断すれば良い。また、Ｔｉは可変値であっても次の特定の信号パターンの受信予定時刻がわかっている場合には、受信予定時刻に特定の信号パターンを受信しなければ障害が発生していると判断すれば良い。
【００９５】
また、特定の信号パターンは、通常伝送されるデータや各種信号と区別できるものであれば何でも良い。例えば、マスタノードと同期したクロック再生を実現するための同期用信号であっても良く、ネットワーク上で他の伝送されるデータと区別できる特殊な信号パターンであっても良く、あらかじめ決めておいた特定のフォーマットのパケットであっても良い。例えば特定の信号パターンがマスタノードと同期したクロック再生を実現するための同期用信号であった場合は、検出手段をＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路とし、未検出信号をＰＬＬのロック外れ信号として実現しても良い。あるいは、データ送信を許可されるノードのノードＩＤである送信ノードＩＤと送信されたデータを受信すべきノードのノードＩＤである受信ノードＩＤを含む“通信制御パケット”をマスタノードが一定時間間隔もしくは一定時間以内の可変の間隔で送出し、前記“通信制御パケット”によってノードが送信権および受信権を得るネットワークでは、前記特定の信号パターンは、“通信制御パケット”であっても良い。もしくは、マスタノードが固定長のフレームを一定周期（４４．１ＫＨｚ等）で巡回させて伝送を行う形式のネットワークにおいては、前記特定の信号パターンは前記固定長のフレームであっても良い。
【００９６】
また、最下流ノードがＩＤパケットを送信する方法は、各最下流ノードが送信したＩＤパケットが衝突して受信不能にならないのであれば、時分割で送信する方法に限らない。例えば各最下流ノードが異なる周波数で送信することにより衝突を回避しても良い。
【００９７】
なお、以上に説明した方法では、最下流ノードのノード障害および最下流ノードの直下の断線障害は検出できない。よって、最下流ノードのノード障害および最下流ノードの直下の断線障害を検出するためには、通常の通信状態においてマスタノード１０１が定期的に各最下流ノードに対して問合せを行い、前記問合せに対して各最下流ノードが応答を返すようにすれば良い。各最下流ノードへの問合せは、対象となる最下流ノードを指定した問合せパケットをマスタノードが送出すればよい。各最下流ノードは自ノード宛の問合せパケットを受信すれば応答を応答パケットで送出すればよい。マスタノードはある最下流ノードからの応答パケットを受信しない場合には、前記最下流ノードのノード障害もしくは前記最下流ノードの直下の断線障害が発生したと判断する。さらに障害ループを離脱するならば、マスタノードは、ネットワークから離脱することを指示する離脱通知パケットを送出する。離脱通知パケット中は離脱すべき対象のループのループアドレスを含む。前記離脱通知パケットを受信したノードは、自ループアドレスと前記離脱通知パケット中のループアドレスが一致すれば、ネットワークシステムから離脱する。
【００９８】
なお、通知信号は、他のノードが障害の発生を検出できる信号であれば何でも良く、特定の信号パターンの受信を妨害する信号には限らない。例えば、通知信号は通常伝送に用いる信号と周波数の異なった信号にしておき、全ノードはこのような通知信号を送信する手段を備える構成とし、検出手段がこのような通知信号の受信を検出したときに未検出信号と同様の信号を出力するような構成としても良い。
【００９９】
また、特定信号は、「調査フェーズ１」において特定信号の未受信によりノードが自ノードの直上において障害が発生しているか否かを判断できる信号であれば何でも良く、一定時間連続したＨｉｇｈレベルの信号には限らない。例えば連続したＨｉｇｈレベルと連続したＬｏｗレベルが一定時間毎に繰返されるような信号であっても良い。
【０１００】
なお、ここまでに説明した障害箇所特定方法では、障害が発生すると全ノードが障害の発生を検出して障害箇所検出の処理を行う。よって障害箇所検出処理を行って、障害箇所を検出し回復するまでは通常通信が行われない。例えば通常通信において映像・音声等の等時性を要求されるデータの通信が行われていた場合、障害の発生により通信が中断され、音声や映像データが欠落し、音飛びや映像の欠落といった事が発生する。よって、障害が発生した場合でも通常の通信が妨げられないようにするために、以下で説明するように“無信号時間”を設けても良い。図１０に示すように通常通信において伝送路上に信号が伝送されない“無信号時間”を設ける。図１０において、１０ａは特定の信号パターンが通信される時間、１０ｂは通常のデータ通信が行われる時間、１０ｃは無信号時間である。図１０に示すように無信号時間は一定周期毎に訪れるので、各ノードは信号を受信しなくなっても無信号時間の始まるタイミングと終わるタイミングを認識できる。特定の信号パターンの未受信により障害発生を検出すれば、ノードは前記無信号時間を利用して、通知信号、特定信号、ＩＤパケット等の各種信号やパケットを送受信して障害箇所の特定および障害回復を行う。なお、無信号時間の訪れるタイミングが各ノードで既知であるならば、無信号時間は一定周期毎に訪れるものに限らなくてもよい。
【０１０１】
なお、正常動作時のネットワークの構成状態を記憶しておいて、障害発生箇所を特定する際に前記正常動作時のネットワークの構成状態を利用しても良い。例えば、ループ内のノード接続順がランダムであり、従ってループ内において各ノードのノードＩＤがどういう順番で並んでいるかが不明である場合には、障害の発生箇所の直下のノードのノードＩＤを特定するだけでは不十分な場合がある。そのような時は、正常動作時のネットワークの構成状態（接続されているノードのノードＩＤの順番）を記憶しておき、障害の発生箇所の直下のノードのノードＩＤから、障害発生箇所がループ中において上流から何番めと何番めに位置するノードの間であるかを特定できる。
【０１０２】
また、これまで述べてきたノードの構成に加えて、図１１に示すように各ノード１１ａが通常データ送受信制御手段１１ｊと、スイッチ１１ｈおよびスイッチ１１ｉを備えても良い。ここで、通常データ送受信制御手段１１ｊは通常時のデータ送受信を制御する。スイッチ１１ｈはＡ側に接続すると通常データ送受信制御手段１１ｊと受信手段１１ｇを接続し、Ｂ側に接続すると制御手段１１ｄと受信手段１１ｇを接続する。スイッチ１１ｉはＡ側に接続すると通常データ送受信制御手段１１ｊと送信手段１１ｆを接続し、Ｂ側に接続すると制御手段１１ｄと送信手段１１ｆを接続する。通常時にはスイッチ１１ｈおよびスイッチ１１ｉが通常データ送受信制御手段１１ｊと接続（Ａ側に接続）し、通常のデータ通信が行われる。障害発生時にはスイッチ１１ｈおよびスイッチ１１ｉが制御手段１１ｄと接続（Ｂ側に接続）し、障害箇所検出用の信号の送受信が行われる。スイッチの制御は制御手段１１ｄが行う。制御手段は障害の発生を検出するとスイッチをＡ側からＢ側に切換え、通常のデータ送受信を開始する前にスイッチをＢ側からＡ側に切換える。このようにノードを構成しても本実施の形態で説明した障害箇所の特定動作および代替マスタノードの選出動作が可能であることはいうまでもない。
【０１０３】
また、故障したノードは、自ノードの故障を認識すると受信した信号を加工せずに通過させる“バイパスモード”で動作しても良い。ノードがバイパスモードを持ち、なんらかのノードの故障によりそのノードが自ノードのデータを送信したり他ノードからのデータを受信することができなくなった場合でもバイパスモードで動作すれば、故障ノードと同じループに属する他の正常なノードはネットワークシステムから離脱しなくてよくなる。このようにノードがバイパスモードを持つ場合でも本実施の形態で説明した障害箇所の特定動作および代替マスタノードの選出動作は同様にして実施可能である。
【０１０４】
なお、本実施の形態で説明した代替マスタノード選出方法は、代替マスタノードの選出だけを実施することも可能である。例えば全ノードが共通伝達経路に直接接続されている、いわゆるバス型ネットワーク（図１に示すネットワークにおいて各ループに属するノードの数がそれぞれ１台である場合等もバス型ネットワークになる）であれば、特定の信号パターンの未受信でマスタノードの障害と判断し、本実施の形態で説明した代替マスタノードの選出動作を各ノードが行っても良い。また単一ループ型のネットワークにおいても、マスタノード故障時にはマスタノードが上記のように“バイパスモード”で動作すれば、本実施の形態で説明した代替マスタノード選出方法により代替マスタノードを選出してネットワークシステム全体の動作停止を回避して動作を続けることが可能である。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように本発明（請求項１）によれば、複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムであって、前記各ノードが、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を検出し該特定の信号パターンを所定時間以上受信しなかったときに未検出信号を出力する検出手段とを備え、前記検出手段により出力する前記未検出信号によりネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、障害発生を検出したノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すると、判断した障害箇所を示すための信号をノード間で送受信することにより、ネットワークシステムの障害箇所を特定する構成としたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいても、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定できるネットワークシステムを実現できる効果がある。
【０１０６】
また、本発明（請求項２）によれば、伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、および、単一のノードまたは伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノードが前記各ループの最下流ノードとなり、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムであって、前記各ノードが、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を検出し該特定の信号パターン所定時間以上受信しなかったときに未検出信号を出力する検出手段とを備え、前記検出手段より出力する未検出信号によりネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前記ノードが特定信号を隣接ノードへ送信し、前記信号監視手段が出力する前記監視信号により前記特定信号の未受信を検出したノードが、自ノードの上流において障害が発生していると判断して自ループの障害箇所をノードを特定する情報を含むＩＤパケットで前記最下流ノードに送信し、複数の前記各最下流ノードが、前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないようにＩＤパケットで送信し、障害発生を検出した前記ノード，および前記通知信号により障害の発生を検出したネットワークシステム中の各ノードが、前記監視信号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特定する構成としたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいても、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定できるネットワークシステムを実現できる効果がある。
【０１０７】
また、本発明（請求項３）によれば、請求項２記載のネットワークシステムにおいて、正常動作時に、マスタノードが各最下流ノード宛に問合せパケットを送出し、前記各最下流ノードが自ノード宛の前記問合せパケットを受信すると応答パケットを送出し、マスタノードが前記応答パケットの受信の有無により障害の発生を検出する構成としたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいて、最下流ノードのノード障害，最下流ノードの直下の断線障害の発生を検出できる効果がある。
【０１０８】
また、本発明（請求項９）によれば、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、ネットワーク中には１つのマスタノードと１つ以上のスレーブノードが存在し、前記マスタノードおよび前記スレーブノードにはノードを特定するための固有のノードＩＤが割当てられており、前記スレーブノード中に代替マスタノードとなることのできる候補ノードが少なくとも１つ存在し、正常に通信可能である前記候補ノードが、特定したネットワークシステムの障害箇所に基づき代替マスタノードの選出が必要であると判断すれば、前記固有のノードＩＤにより決定される待ち時間だけ待ってから前記代替マスタノードとして動作を開始し、正常に通信可能である前記候補ノードが、前記待ち時間だけ待つ間に前記マスタノードの復帰を検出すれば、前記スレーブノードとしての動作に復帰することにより、１つ以上の前記候補ノード群から１つの前記代替マスタノードを選出し、前記固有のノードＩＤにより優先度が決定され、ある前記優先度Ｋを持つ前記候補ノードが前記代替マスタノードとして動作を開始したことが全ノードに伝達されるのに必要な時間が経過した後に、前記優先度Ｋより低い優先度を持つ前記候補ノードの前記待ち時間が終了する構成としたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいても、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定し、マスタノード故障の場合には代替マスタノードをスレーブノード中から自動的に選出することによりマスタノードの故障によるネットワークシステム全体の動作停止を回避することのできるネットワークシステムを実現できる効果がある。
【０１０９】
また、本発明（請求項１７）によれば、複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、前記ノードが、前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、障害発生を検出したノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すると、判断した障害箇所を示す信号をノード間で送受信することにより、前記各ノードがネットワークシステムの障害箇所を特定するようにしたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいても、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定できる効果がある。
【０１１０】
また、本発明（請求項１８）によれば、伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、および、単一のノードまたは伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノードが前記各ループの最下流ノードとなり、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、前記各ノードは、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力し、前記ノードが、前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前記ノードが、特定信号を隣接ノードへ送信し、前記特定信号の未受信により自ノードの上流において障害が発生していると判断して自ループの障害箇所をＩＤパケットで前記最下流ノードに送信し、複数の前記各最下流ノードが、前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないようにＩＤパケットで送信し、障害発生を検出した前記ノード，および前記通知信号により障害の発生を検出したネットワークシステム中の各ノードが、前記監視信号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特定するようにしたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいて、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムにおいて、断線障害１６が発生した様子を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムにおいて、ノード障害１７が発生した様子を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における故障検出方法を説明する図である。
【図５】ＩＤパケットの構成を示す図である。
【図６】Ｗａｉｔ時間の説明をする図である。
【図７】本発明の実施の形態１における一定時間“Ｔ”の満たすべき条件を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態１における一定時間“Ｔ”の満たすべき条件を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態１におけるノードＩＤの構成を示す図である。
【図１０】無信号時間を説明する図である。
【図１１】スイッチを備えたノードの構成を示す図である。
【図１２】従来例を説明する図である。
【図１３】従来例の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１００ スレーブノード
１０１ マスタノード
１１０ スレーブノード
１１１ スレーブノード
１１２ スレーブノード
１２０ スレーブノード
１２１ スレーブノード
１３ 伝送路
１５ 共通伝達経路
１００１ ノード１００の検出手段
１００２ ノード１００の信号監視手段
１００３ ノード１００の制御手段
１００４ ノード１００の記憶手段
１００５ ノード１００の送信手段
１００６ ノード１００の受信手段
１０１１ ノード１０１の検出手段
１０１２ ノード１０１の信号監視手段
１０１３ ノード１０１の制御手段
１０１４ ノード１０１の記憶手段
１０１５ ノード１０１の送信手段
１０１６ ノード１０１の受信手段
１１０１ ノード１１０の検出手段
１１０２ ノード１１０の信号監視手段
１１０３ ノード１１０の制御手段
１１０４ ノード１１０の記憶手段
１１０５ ノード１１０の送信手段
１１０６ ノード１１０の受信手段
１１１１ ノード１１１の検出手段
１１１２ ノード１１１の信号監視手段
１１１３ ノード１１１の制御手段
１１１４ ノード１１１の記憶手段
１１１５ ノード１１１の送信手段
１１１６ ノード１１１の受信手段
１１２１ ノード１１２の検出手段
１１２２ ノード１１２の信号監視手段
１１２３ ノード１１２の制御手段
１１２４ ノード１１２の記憶手段
１１２５ ノード１１２の送信手段
１１２６ ノード１１２の受信手段
１２０１ ノード１２０の検出手段
１２０２ ノード１２０の信号監視手段
１２０３ ノード１２０の制御手段
１２０４ ノード１２０の記憶手段
１２０５ ノード１２０の送信手段
１２０６ ノード１２０の受信手段
１２１１ ノード１２１の検出手段
１２１２ ノード１２１の信号監視手段
１２１３ ノード１２１の制御手段
１２１４ ノード１２１の記憶手段
１２１５ ノード１２１の送信手段
１２１６ ノード１２１の受信手段
１６ ノード１１２とノード１１１の間の断線障害
１７ ノード１０１のノード障害
１８０ 断線障害１６の発生によりノード１００が送出するＩＤパケット
１８１ 断線障害１６の発生によりノード１１０が送出するＩＤパケット
１８２ 断線障害１６の発生によりノード１２０が送出するＩＤパケット
１９０ ノード障害１７の発生によりノード１００が送出するＩＤパケット
１９１ ノード障害１７の発生によりノード１１０が送出するＩＤパケット
１９２ ノード障害１７の発生によりノード１２０が送出するＩＤパケット
４１ マスタノードが送出する特定の信号パターン
４２ 故障が発生した時刻
４３ 故障により受信されなかった特定の信号パターン
４４ 代替マスタノードの選出等による障害回復後、受信する特定の信号パターン
５１ ＩＤパケット
６１ 最下流ノード１００の時間軸
６２ 最下流ノード１１０の時間軸
６３ 最下流ノード１００が自ループの障害状況判断を完了する時刻
６４ 最下流ノード１００がＩＤパケット送出を開始する時刻
６５ 最下流ノード１００がＩＤパケット送出を終了する時刻
６６ 最下流ノード１１０が自ループの障害状況判断を完了する時刻
６７ 最下流ノード１１０がＩＤパケット送出を開始する時刻
６８ 最下流ノード１１０がＩＤパケット送出を終了する時刻
７１ マスタノード
７２ ノードＩＤがＫのノード
７３ ノードＩＤがＪのノード
７４ マスタノード７１からノード７２への経路
７５ マスタノード７１からノード７３への経路
７６ ノード７３からノード７２への経路
８１ マスタノードの故障後、最初の特定の信号パターン送出予定時刻
８２ マスタノード７１からノード７２への伝送遅延時間（Ｔｍｋ）
８３ ノード７２の待ち時間（Ｔ＊Ｋ）
８４ マスタノード７１からノード７３への伝送遅延時間（Ｔｍｊ）
８５ ノード７３の待ち時間（Ｔ＊Ｊ）
８６ ノード７３からノード７２への伝送遅延時間（Ｔｊｋ）
８７ ノード７２が代替マスタノードとして特定の信号パターンの送出を開始する時刻
８８ ノード７３の特定の信号パターンがノード７２に到着する時刻
８９ 検出フェーズ、障害発生通知フェーズ、調査フェーズ１、調査フェーズ
２、調査フェーズ３、および特定フェーズの処理に要する時間（Ｔｎ）
９１ ノードＩＤ
９２ ノードＩＤの上位３ビットから成るループアドレス
９３ ノードＩＤの下位３ビットから成るノードアドレス
１０ａ 特定の信号パターンが通信される時間
１０ｂ 通常のデータ通信が行われる時間
１０ｃ 無信号時間
１１ａ スイッチを備えたノード
１１ｂ 検出手段
１１ｃ 信号監視手段
１１ｄ 制御手段
１１ｅ 記憶手段
１１ｆ 送信手段
１１ｇ 受信手段
１１ｈ スイッチ
１１ｉ スイッチ
１１ｊ 通常データ送受信制御手段
１２ａ 主局
１２ｂ 端末局
１２ｃ 端末局
１２ｄ 端末局
１２ｅ 端末局
１２ｆ 回線
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタノードおよび１つ以上のスレーブノードから成り、マスタノードにより特定の信号パターンが送信され、一定時間以内ごとに前記特定の信号パターンが全ノードにより受信されるネットワークシステムにおいて、マスタノード故障時等の代替マスタノードをスレーブノード中から自動的に選出する方法、断線やノード故障といった障害箇所の特定と障害回復を実現する方法、および障害箇所の特定と障害回復を実現できるネットワークシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワーク中にマスタノードおよびスレーブノードが存在して、マスタノードがデータ送信権の調停を行うなど、データ伝達を行うためにはマスタノードが必要である従来のネットワークシステムでは、マスタノードに故障が発生するとデータの通信ができなくなるという問題があった。
また、従来のネットワークシステムにおける障害箇所検出方法としては、例えば特開昭５６−１６１７４２号に開示されているように、ループ型ネットワークにおいて、キャリア断が一定時間以上続いたら自己キャリアを送出すると共に、所定時間後に自己キャリアに乗せて自ノードアドレスを含むレスポンスを送出することにより、マスタノードはこのアドレスを送出したスレーブノードの前位に障害があると認識できるようにする故障箇所検出方法がある。
【０００３】
以下、特開昭５６−１６１７４２号に開示されている故障箇所検出方法について図１２を参照しながら説明する。図１２はループ型ネットワークの例である。図１２において、１２ａは主局であり、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅは端末局であり、１２ｆは回線である。正常状態において主局１２ａは端末局１２ｂへキャリアを送出し、このキャリアにデータを乗せてデータの伝送を行っている。端末局１２ｂ〜１２ｅは、このキャリアを受信し、これを再生中継している。正常状態において、ノード１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅおよび主局はキャリアを受信し、キャリアの検出状態にある。
【０００４】
今、図１２に示すように、端末局１２ｂと端末局１２ｃとの間で回線障害が発生したとすると、端末局１２ｃ、１２ｄ、１２ｅおよび主局に１２ａおいてキャリア断が検出されるが、端末局１２ｂは正常にキャリアを受信するのでキャリア断を検出しない。
各局はキャリア断を検出するとＴａ時間後に自己キャリアを送出し始める。従って端末局１２ｄ，１２ｅおよび主局１２ａでは再びキャリアを検出できる。キャリアを再び検出できた局は自己キャリアの送出を止める。しかしながら、端末局１２ｂおよび端末局１２ｃとの間で回線障害が発生しているので端末局１２ｃではいつになってもキャリア断のままとなる。
【０００５】
そこで端末局１２ｃでは、自己キャリア送出後Ｔｂ時間後に回線ダウンレスポンス送出の準備をし、Ｔｃ時間後にＴｄの間隔で自局のアドレスを含むラインダウンレスポンスを自己キャリアに乗せて繰り返し送り続ける。このため主局１２ａではこの端末局１２ｃのラインダウンレスポンスを受信することにより端末局１２ｃと端末局１２ｂとの間に回線断があることを検出できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開昭５６−１６１７４２号で開示されている方法は、ネットワークの構成がループ型でない場合、ネットワークの構成によっては、上記方法でキャリア断により障害の発生を検出しても、前記障害の発生箇所を特定できない。
例えば、図１３に示すような特願平１０−１１３４５９号に開示されているネットワーク、すなわち、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいて、ノード１１２とノード１１１の間で断線障害が発生した場合と、マスタノード１０１においてノード故障が発生した場合のそれぞれを考える。
【０００７】
断線障害が生じた場合はノード１１１およびノード１１０においてキャリア断が検出され障害発生を検出する。障害発生を検出したノード１１１およびノード１１０が自己キャリアを送信すれば、マスタノードが送出するキャリアと前記ノード１１０が送出したキャリアが共通伝達経路１５において衝突し、前記自己キャリアは正常に受信されない。従って、障害の発生箇所を検出／特定することができなくなる。
【０００８】
また、マスタノード１０１におけるノード故障が発生してキャリア送出を停止した場合は、マスタノードを除く全ノードつまりノード１００、ノード１１０、ノード１１１、ノード１１２、ノード１２０およびノード１２１においてキャリア断が検出され障害発生を検出する。障害発生を検出したノード１００、ノード１１０、ノード１１１、ノード１１２、ノード１２０およびノード１２１が自己キャリアを送信すれば、ノード１１０、１１１および１２０において前記自己キャリアが受信されるが、最上流のノード１０１、ノード１１２およびノード１２１では、共通伝達経路１５で各ループの最下流ノード１００、ノード１１０およびノード１２０が送出したキャリアが衝突してしまい、前記自己キャリアは正常に受信されない。その後に前記自己キャリアを正常に受信できなかったノードが自ノードアドレスを含んだレスポンスを送出すると、共通伝達経路１５で前記自ノードアドレスを含んだレスポンスも衝突し、前記自ノードアドレスを含んだレスポンスも正常に受信されない。従って、障害の箇所を検出／特定することができなくなる。
【０００９】
また、ネットワークの構成によっては、マスタノードが故障した場合には代替のマスタノードを選出して、ネットワーク全体の動作停止を回避できるネットワークもある。そのようなネットワークにおいては、障害の発生を検出したノードは、障害箇所がマスタノードに関連するものであり従って代替マスタノードの選択が必要となるのか、あるいは、障害箇所がマスタノードに関連するものでなく従って代替マスタノードの選出は不要であるのかを判断する必要が生じる。前記判断ができないと、代替マスタノード選出の必要がない障害が発生した場合に、あるノードが代替マスタノードの選出が必要であると判断して、代替マスタノードとして動作してしまうと、ネットワークの動作に悪影響を与える。また、代替マスタノードを選出する必要がある障害が発生した場合に、代替マスタノードの選出が必要ないと判断してしまうと、代替マスタノードが選出されないことになる。
前記判断をするためには、障害の発生箇所を特定する必要があるが、特開昭５６−１６１７４２号で開示されている方法では、図１３に示すような特願平１０−１１３４５９号に開示されているネットワークにおいて、障害の発生箇所を特定することができないという問題があった。
【００１０】
そこで本発明では、図１３に示すような、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいても、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定し、マスタノード故障の場合には代替マスタノードをスレーブノード中から自動的に選出することによりマスタノードの故障によるネットワークシステム全体の動作停止を回避することのできるネットワークシステム、障害箇所特定方法および障害回復方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本願の請求項１にかかる発明は、複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムであって、前記各ノードが、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を検出し該特定の信号パターンを所定時間以上受信しなかったときに未検出信号を出力する検出手段とを備え、前記検出手段により出力する前記未検出信号によりネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、障害発生を検出したノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すると、判断した障害箇所を示すための信号をノード間で送受信することにより、ネットワークシステムの障害箇所を特定するものである。
【００１２】
また、本願の請求項２にかかる発明は、伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、および、単一のノードまたは伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの前記入力部より入力する信号が分岐され全ての前記出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノードが前記各ループの最下流ノードとなり、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムであって、前記各ノードが、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を検出し該特定の信号パターンを所定時間以上受信しなかったときに未検出信号を出力する検出手段とを備え、前記検出手段より出力する未検出信号によりネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前記ノードが特定信号を隣接ノードへ送信し、前記信号監視手段が出力する前記監視信号により前記特定信号の未受信を検出したノードが、自ノードの上流において障害が発生していると判断して自ループの障害箇所をノードを特定する情報を含むＩＤパケットで前記最下流ノードに送信し、複数の前記各最下流ノードが、前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないように前記ＩＤパケットで送信し、障害発生を検出した前記ノード，および前記通知信号により障害の発生を検出したネットワークシステム中の各ノードが、前記監視信号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特定するものである。
【００１３】
また、本願の請求項３にかかる発明は、請求項２記載のネットワークシステムにおいて、正常動作時に、マスタノードが各最下流ノード宛に問合せパケットを送出し、前記各最下流ノードが自ノード宛の前記問合せパケットを受信すると応答パケットを送出し、マスタノードが前記応答パケットの受信の有無により障害の発生を検出するものである。
【００１４】
また、本願の請求項４にかかる発明は、請求項２記載のネットワークシステムにおいて、前記通知信号が、前記特定の信号パターンの受信を妨害する信号であるものである。
【００１５】
また、本願の請求項５にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、前記特定の信号パターンが、データ送信を許可されるノードのノードＩＤである送信ノードＩＤと送信されたデータを受信すべきノードのノードＩＤである受信ノードＩＤを含み、前記特定の信号パターンによってノードが送受信権を得るものである。
【００１６】
また、本願の請求項６にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、各ノードが、障害検出時の信号送受信を行う制御手段と、通常時の信号送受信を行う通常データ送受信制御手段と、通常時には前記通常データ送受信制御手段に接続して障害発生時には前記制御手段に接続するスイッチとを備えたものである。
【００１７】
また、本願の請求項７にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、全ノードが通常の通信を行わない無信号時間が設けられており、障害発生を検出した前記ノードが、通常のデータ通信を妨げないように前記無信号時間中にノード間で送受信すべき障害箇所検出および特定のための信号とパケットを送受信するものである。
【００１８】
また、本願の請求項８にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、前記各ノードが、正常動作時にネットワークシステムの構成状態を記憶する記憶手段を備え、障害発生を検出したノードが、正常動作時に記憶しておいた前記構成状態と判断した前記障害箇所に基づきネットワークシステムの障害箇所を特定するものである。
【００１９】
また、本願の請求項９にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、ネットワーク中には１つのマスタノードと１つ以上のスレーブノードが存在し、前記マスタノードおよび前記スレーブノードにはノードを特定するための固有のノードＩＤが割当てられており、前記スレーブノード中に代替マスタノードとなることのできる候補ノードが少なくとも１つ存在し、正常に通信可能である前記候補ノードが、特定したネットワークシステムの障害箇所に基づき代替マスタノードの選出が必要であると判断すれば、前記固有のノードＩＤにより決定される待ち時間だけ待ってから前記代替マスタノードとして動作を開始し、正常に通信可能である前記候補ノードが、前記待ち時間だけ待つ間に前記マスタノードの復帰を検出すれば、前記スレーブノードとしての動作に復帰することにより、１つ以上の前記候補ノード群から１つの前記代替マスタノードを選出し、前記固有のノードＩＤにより優先度が決定され、ある前記優先度Ｋを持つ前記候補ノードが前記代替マスタノードとして動作を開始したことが全ノードに伝達されるのに必要な時間が経過した後に、前記優先度Ｋより低い優先度を持つ前記候補ノードの前記待ち時間が終了するものである。
【００２０】
また、本願の請求項１０にかかる発明は、請求項２記載のネットワークシステムにおいて、各ノードが、特定したネットワークシステムの障害箇所に基づき自ノードが正常に通信不可能であると判断すれば、通信動作を停止してネットワークシステムから離脱するものである。
【００２１】
また、本願の請求項１１にかかる発明は、請求項９記載のネットワークシステムにおいて、固有のノードＩＤにより決定される待ち時間が、一定時間“Ｔ”とノードＩＤの全部もしくは一部の積であるものである。
【００２２】
また、本願の請求項１２にかかる発明は、請求項１１記載のネットワークシステムにおいて、前記一定時間“Ｔ”が、ノード間の伝送遅延時間の最大値の２倍以上であるものである。
【００２３】
また、本願の請求項１３にかかる発明は、請求項９記載のネットワークシステムにおいて、前記候補ノードが、特定の信号パターンの送出を開始することで代替マスタノードとして動作を開始し、特定の信号パターンを受信することでマスタノードの復帰を検出するものである。
【００２４】
また、本願の請求項１４にかかる発明は、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、ネットワーク中には１つのマスタノードと１つ以上のスレーブノードが存在し、前記マスタノードおよび前記スレーブノードにはノードを特定するための固有のノードＩＤが割当てられており、前記スレーブノード中に代替マスタノードとなることのできる候補ノードが少なくとも１つ存在し、前記マスタノードは特定の信号パターンを送出するものであり、次の前記特定の信号パターンの受信予定時刻は各ノードで既知であり、前記各候補ノードは自ノードが全ノード中で第１の優先度を持つか否かを既知であり、前記第１の優先度を設定されている前記候補ノードが、前記特定の信号パターンの受信予定時刻に前記特定の信号パターンを受信しないことで障害の発生を検知した後、代替マスタノードの選出の必要性があることを認識するとすぐに代替マスタノードとして動作するものである。
【００２５】
また、本願の請求項１５にかかる発明は、請求項１４記載のネットワークシステムにおいて、前記第１の優先度を設定されている候補ノードが、マスタノードが保持する通信管理情報を保持しているものである。
【００２６】
また、本願の請求項１６にかかる発明は、複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムに用いられるネットワーク端末であって、伝送路を伝送される信号を受信する受信手段と、伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力する信号監視手段と、前記伝送路上を伝送される特定の信号パターンの受信を検出し前記特定の信号パターンが一定時間以上検出されない時に未検出信号を出力する検出手段と、前記検出手段が出力する前記未検出信号により障害の発生を検出し、障害の発生を検出すると通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、通知信号により障害発生を検出すると特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すればＩＤパケットを出力し、監視信号と受信するＩＤパケットから障害の箇所を判断する制御手段と、伝送路へ信号を送出する送信手段と、自ノードを特定するノードＩＤを記憶する記憶手段とを備えたものである。
【００２７】
また、本願の請求項１７にかかる発明は、複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、前記ノードが、前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、障害発生を検出したノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すると、判断した障害箇所を示す信号をノード間で送受信することにより、前記各ノードがネットワークシステムの障害箇所を特定するものである。
【００２８】
また、本願の請求項１８にかかる発明は、伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、および、単一のノードまたは伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノードが前記各ループの最下流ノードとなり、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、前記各ノードは、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力し、前記ノードが、前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前記ノードが、特定信号を隣接ノードへ送信し、前記特定信号の未受信により自ノードの上流において障害が発生していると判断して自ループの障害箇所をノードを特定する情報を含むＩＤパケットで前記最下流ノードに送信し、複数の前記各最下流ノードが、前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないようにＩＤパケットで送信し、障害発生を検出した前記ノード，および前記通知信号により障害の発生を検出したネットワークシステム中の各ノードが、前記監視信号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特定するものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１から図１１を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムの構成を示す図である。図１に示すように、ループ接続された複数のノードで構成されるループ０、ループ１、およびループ２が１つの共通伝達経路（バス）１５に直接接続されてネットワークが構成されている。図１に示すように、ネットワーク中のノードには唯一のマスタノード１０１、および１つ以上のスレーブノード１００，１１０，１１１，１１２，１２０，１２１が存在する。また、図１において１３は伝送路、１５は一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される共通伝達経路である。１５は伝送される信号が光信号の場合なら光スターカプラ等で実現し、伝送される信号が電気信号の場合なら電気的なバスとして実現すれば良い。以下では共通伝達経路１５を光スターカプラで構成し、伝送路１３を光ファイバで実現するものとする。図１において、矢印の方向がデータの流れる方向を示す。図１に示すように、ネットワークはノードが一方向に接続されたループが、光スターカプラ１５に接続された構成となる。
【００３１】
また、ノード１００はノード１００および１０１から構成されるループ０の最下流ノードであり、ノード１１０はノード１１０，１１１および１１２から構成されるループ１の最下流ノードであり、ノード１２０はノード１２０および１２１から構成されるループ２の最下流ノードである。最下流ノードは各ループにおいて送信手段の出力側が光スターカプラ１５に直接接続されているノードである。
【００３２】
以下の説明において、あるノードＡの送信手段と別のあるノードＢの受信手段が伝送路により直接接続されている場合、ノードＢをノードＡの直下のノードと呼び、ノードＡをノードＢの直上のノードと呼ぶことにする。また、ノードＡとノードＢの間の伝送路を、ノードＡの直下の伝送路、もしくはノードＢの直上の伝送路と呼ぶことにする。例えば図１に示されるネットワークシステムにおいて、ノード１１０はノード１１１の直下のノードであり、ノード１１１はノード１１０の直上のノードである。また、ノード１１０とノード１１１の間の伝送路はノード１１１の直下の伝送路、もしくはノード１１０の直上の伝送路と呼ぶ。
【００３３】
ネットワーク中のノードには、それぞれ自ノードを特定するためのノードＩＤが割当てられており、ノードＩＤは、そのノードの属するループのループアドレスとそのループ上でのノードアドレスから構成される。ループアドレスはループを特定するための各ループに固有の番号であり、ノードアドレスはループ上のノードを特定するための各ノードに固有のノードの番号である。ネットワーク上であるノードを特定するには、そのノードが属するループアドレスと、そのループ上でのノードのノードアドレスを指定すれば良い。本実施の形態における、ノードＩＤの記述方法は、（ループアドレス．ノードアドレス）とする。例えばループアドレスが１でありノードアドレスが２であるノードのノードＩＤは（１．２）と表現する。１００のノードＩＤは（０．０）、１０１のノードＩＤは（０．１）、１１０のノードＩＤは（１．０）、１１１のノードＩＤは（１．１）、１１２のノードＩＤは（１．２）１２０のノードＩＤは（２．０）、１２１のノードＩＤは（２．１）とする。
【００３４】
また、各ノードにおいて、１００１，１０１１，１１０１，１１１１，１１２１，１２０１，および１２１１は検出手段、１００２，１０１２，１１０２，１１１２，１１２２，１２０２，および１２１２は信号監視手段、１００３，１０１３，１１０３，１１１３，１１２３，１２０３，および１２１３は制御手段、１００４，１０１４，１１０４，１１１４，１１２４，１２０４，および１２１４は記憶手段、１００５，１０１５，１１０５，１１１５，１１２５，１２０５，および１２１５は送信手段、１００６，１０１６，１１０６，１１１６，１１２６，１２０６，および１２１６は受信手段である。
【００３５】
図１に示されるように、各ノードは検出手段、信号監視手段、制御手段、記憶手段、送信手段および受信手段を備える。１００１はノード１００の検出手段であり、１００２はノード１００の信号監視手段であり、１００３はノード１００の制御手段であり、１００４はノード１００の記憶手段であり、１００５はノード１００の送信手段であり、１００６はノード１００の受信手段である。１０１１はノード１０１の検出手段であり、１０１２はノード１０１の信号監視手段であり、１０１３はノード１０１の制御手段であり、１０１４はノード１０１の記憶手段であり、１０１５はノード１０１の送信手段であり、１０１６はノード１０１の受信手段である。１１０１はノード１１０の検出手段であり、１１０２はノード１１０の信号監視手段であり、１１０３はノード１１０の制御手段であり、１１０４はノード１１０の記憶手段であり、１１０５はノード１１０の送信手段であり、１１０６はノード１１０の受信手段である。１１１１はノード１１１の検出手段であり、１１１２はノード１１１の信号監視手段であり、１１１３はノード１１１の制御手段であり、１１１４はノード１１１の記憶手段であり、１１１５はノード１１１の送信手段であり、１１１６はノード１１１の受信手段である。１１２１はノード１１２の検出手段であり、１１２２はノード１１２の信号監視手段であり、１１２３はノード１１２の制御手段であり、１１２４はノード１１２の記憶手段であり、１１２５はノード１１２の送信手段であり、１１２６はノード１１２の受信手段である。１２０１はノード１２０の検出手段であり、１２０２はノード１２０の信号監視手段であり、１２０３はノード１２０の制御手段であり、１２０４はノード１２０の記憶手段であり、１２０５はノード１２０の送信手段であり、１２０６はノード１２０の受信手段である。１２１１はノード１２１の検出手段であり、１２１２はノード１２１の信号監視手段であり、１２１３はノード１２１の制御手段であり、１２１４はノード１２１の記憶手段であり、１２１５はノード１２１の送信手段であり、１２１６はノード１２１の受信手段である。
【００３６】
検出手段１００１，１０１１，１１０１，１１１１，１１２１，１２０１，および１２１１は、伝送路上を伝送される特定の信号パターンの受信を検出し前記特定の信号パターンが一定時間以上検出されない時に未検出信号を出力する。
【００３７】
信号監視手段１００２，１０１２，１１０２，１１１２，１１２２，１２０２，および１２１２は、伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力する。信号監視手段は監視信号として、伝送路を伝送される信号が存在する場合は“１”を出力し、存在しない場合は“０”を出力するものとする。本実施の形態における信号監視手段は、伝送路上の光信号を検出し光信号があるかないかを検出するものとする。
【００３８】
制御手段１００３，１０１３，１１０３，１１１３，１１２３，１２０３，および１２１３は、信号監視手段が出力する監視信号、検出手段が出力する未検出信号、および受信パケットにより障害の発生検出、障害箇所の判断を行う。
【００３９】
記憶手段１００４，１０１４，１１０４，１１１４，１１２４，１２０４，および１２１４は、自ノードを識別するノードＩＤ、自ノードがマスタノードとスレーブノードのいずれであるか、自ノードが最下流ノードであるか否か、およびマスタノードのノードＩＤを記憶する。従って本実施の形態の場合、記憶手段１０１４は自ノードがマスタノードであると記憶し、それ以外の記憶手段は自ノードがスレーブノードであると記憶している。また、記憶手段１００４，１１０４，および１２０４は自ノードが最下流ノードであると記憶し、それ以外の記憶手段は自ノードが最下流ノードでないと記憶している。また全ノードの記憶手段はマスタノードのノードＩＤ（０．１）を記憶している。
【００４０】
送信手段１００５，１０１５，１１０５，１１１５，１１２５，１２０５，および１２１５は、通知信号、特定信号およびパケットを伝送路へ送信する。
【００４１】
受信手段１００６，１０１６，１１０６，１１１６，１１２６，１２０６，および１２１６は、通知信号、特定信号およびパケットを伝送路より受信する。
以上のように構成されたネットワークシステムにおいて、断線やノード故障といった障害が発生した場合に障害箇所を特定し、必要により代替マスタノードを選出する方法について、以下で詳細に説明する。
【００４２】
まず、通常状態における動作をノード１０１が信号を送信した場合を例にとり説明する。ノード１０１の送信手段から伝送路へ送信された信号はノード１００を経て光スターカプラ１５へと到達する。光スターカプラ１５は、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し、一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される構成となっている。従って光スターカプラ１５へ到達した信号は分岐されて、ノード１０１，１１２，および１２１へ伝送される。ノード１０１に伝送された信号は当該信号の送信元ノードであるノード１０１にて破棄される。ノード１１２へ伝送された信号はノード１１１を経て最下流ノード１１０へと伝送され、最下流ノード１１０にて破棄される。ノード１２１へ伝送された信号は最下流ノード１２０へと伝送され、最下流ノード１２０にて破棄される。このように通常状態においては、信号の送信元ノード（この場合ノード１０１）、および送信元ノードと異なるループに属するループの最下流ノード（この場合ノード１１０および１２０）が信号の破棄を行う。送信元ノードと同じループに属するループの最下流ノード（この場合ノード１００）は破棄を行わない。
【００４３】
また、通常状態においてはマスタノード１０１が特定の信号パターンを一定時間毎に送信する。前記特定の信号パターンは、上記方法と同様にしてマスタノードから全ノードへと伝送され、受信され、最下流ノード１１０，１２０および当該パケットパターンの送信元ノードであるマスタノード１０１で破棄される。通常状態においては、全ノードが特定の信号パターンを一定時間毎に受信する。よって全ノードの検出手段は、伝送路上を伝送される特定の信号パターンの受信を検出するので未検出信号を出力しない。また、全ノードの信号監視手段は、伝送路を伝送される信号の存在を検出し、監視信号として“１”を出力する。本実施の形態においては、伝送路上の信号レベルにはＨｉｇｈレベル（光信号あり）とＬｏｗレベル（光信号なし）があり、信号監視手段は伝送路上の信号レベルを検出しＨｉｇｈであれば“１”、Ｌｏｗレベルであれば“０”を出力するものとする。
【００４４】
図４は、ネットワークの障害検出方法を説明する図である。図４において４１はマスタノードが送出する特定の信号パターン、４２は故障が発生した時刻、４３は故障により受信されなかった特定の信号パターン、４４は代替マスタノードの選出等による障害回復後、受信する特定の信号パターンである。図４に示すように、障害の発生は一定時間間隔以内で送信されてくるはずの特定の信号パターンの喪失によって検出でき、障害の回復は特定の信号パターンの受信により検出できる。
【００４５】
まず、障害箇所特定方法の概略を説明する。断線やノード故障といった障害が発生すると、特定の信号パターンが検出できなくなることから障害箇所の下流に位置するノードが障害を検出する（検出フェーズ）。障害を検出したノードは通知信号で障害の発生を他のノードに知らせる（障害発生通知フェーズ）。その後、特定信号を送信することで、障害の発生箇所が自ノードの直上であるか否かを判断する（調査フェーズ１）。最下流ノード以外のノードは、障害の発生箇所が自ノードの直上であった場合、自ノードのＩＤ情報を含んだＩＤパケットを送信する。障害の発生箇所が自ノードの直上でない場合は、受信したＩＤパケットを中継する（調査フェーズ２）。最下流ノードは、受信したＩＤパケット等から自ループの障害状況を判断し、判断した結果をＩＤパケットで送信する。その際、各最下流ノード毎にＩＤパケットを送信するための時分割のスロットを設けておくなどして、各最下流ノードのＩＤパケットが衝突しないようにする（調査フェーズ３）。最下流ノードの送信したＩＤパケット等により全ノードが、障害の状況を知る（特定フェーズ）。さらに、必要により代替マスタノード選出等の回復処理を行う（回復フェーズ）。
【００４６】
図２は、本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムにおいて、ノード１１１とノード１１２の間で伝送路の断線障害１６が発生した場合を示す図である。図３は、本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムにおいて、ノード１０１においてノード障害１７が発生した場合を示す図である。図２および図３のそれぞれの障害が発生した場合の障害箇所検出および障害回復の詳細について図面を参照しながら説明する。
【００４７】
以下では、図２に示すように断線障害１６が発生した場合の障害箇所特定方法の詳細を説明する。まず「検出フェーズ」について説明する。断線障害１６により、ノード１１０および１１１は特定の信号パターンを含む全ての信号やパケットを受信しなくなる。従ってノード１１０の検出手段１１０１およびノード１１１の検出手段１１１１は、特定の信号パターンを受信しなくなって一定時間以上経過すると、未検出信号を出力する。ノード１１０の制御手段１１０３およびノード１１１の制御手段１１１３は、未検出信号により障害の発生を検出する。この時、ノード１１０の信号監視手段１１０２およびノード１１１の信号監視手段１１１２は、伝送路上を伝送される信号が存在しないので監視信号として“０”を出力している。なお前記一定時間（特定の信号パターンを受信しなくなってから未検出信号を出力するまでの時間）は“０”でもよい。すなわち、検出手段は特定の信号パターンを受信予定時刻に受信しない場合にすぐに未検出信号を送出してもよい。
【００４８】
次に「障害発生通知フェーズ」について説明する。ノード１１０の制御手段１１０３およびノード１１１の制御手段１１１３は、未検出信号により障害の発生を検出した場合に、監視信号が“０”であれば自ループの上流でのみ障害が発生しており他のノードは障害の発生を検出していない可能性があるので、障害の発生を他のノードに通知するために通知信号を出力する。通知信号は、本実施の形態では一定時間連続したＨｉｇｈレベルの信号であるとする。
【００４９】
ノード１１１の制御手段１１１３が出力した通知信号は送信手段１１１５により伝送路へと送出される。同様にしてノード１１０の制御手段１１０３が出力した通知信号は送信手段１１０５により伝送路へと送出される。ノード１１０の送出した通知信号は、光スターカプラ１５により分岐され、ノード１０１，１１２，および１２１へ伝送される。マスタノード１０１が送出する特定の信号パターンとノード１１０が送出する通知信号は光スターカプラ１５において衝突するが、通知信号が連続したＨｉｇｈレベルの信号であるので、衝突の結果は連続したＨｉｇｈレベルの信号となる。
【００５０】
ノード１０１，１１２，および１２１ではノード１１０の送出した通知信号により、マスタノード１０１が送出する特定の信号パターンの受信が妨害される。その結果、ノード１０１，１１２，および１２１において特定の信号パターンが受信されなくなる。ノード１０１で特定の信号パターンが受信されなくなったことでノード１０１の下流のノードであるノード１００においても特定の信号パターンが受信されなくなる。同様にしてノード１２１の下流のノードであるノード１２０においても特定の信号パターンが受信されなくなる。
【００５１】
従って、特定の信号パターンを受信しなくなって一定時間以上経過すると、ノード１００の検出手段１００１，ノード１０１の検出手段１０１１，ノード１１２の検出手段１１２１，ノード１２０の検出手段１２０１，およびノード１２１の検出手段１２１１は未検出信号を出力する。ノード１００の制御手段１００３，ノード１０１の制御手段１０１３，ノード１１２の制御手段１１２３，ノード１２０の制御手段１２０３，およびノード１２１の制御手段１２１３は未検出信号により障害の発生を検出する。この時、ノード１００の信号監視手段１００２，ノード１０１の信号監視手段１０１２，ノード１１２の信号監視手段１１２２，ノード１２０の信号監視手段１２０２，およびノード１２１の信号監視手段１２１２は伝送路上を伝送される通知信号が存在するので監視信号として“１”を出力している。未検出信号により障害の発生を検出した場合に、監視信号が“１”であれば通知信号により障害の発生を通知されたものと判断して通知信号は出力しない。以上の動作により、ネットワーク中の全ノードが障害の発生を検出する。
【００５２】
次に「調査フェーズ１」について説明する。「障害発生通知フェーズ」の後、制御手段は特定信号を送出する。特定信号は、障害の発生箇所を特定するための信号であり、本実施の形態では一定時間連続したＨｉｇｈレベルの信号であるとする。全ノードの制御手段が障害を検出して特定信号を送出すると、それぞれのノードの送信手段により特定信号が伝送路へと送出される。全ノードが特定信号を送出すると、断線障害１６の直下のノード１１１以外のノードにおいて、特定信号によって信号監視手段が伝送路上の信号の存在を検出し、値が“１”の監視信号を出力する。断線障害１６の直下のノード１１１においては、断線障害１６により信号監視手段は信号の喪失を検出したままであり、監視信号の出力は“０”のままである。本フェーズにおいて、監視信号の出力が“０”であったノード（この場合ノード１１１）は、障害の発生箇所が自ノードの直上であると知る。
【００５３】
次に「調査フェーズ２」について説明する。「調査フェーズ２」では、最下流ノード以外のノードが動作する。最下流ノードでないノードの制御手段は“調査フェーズ１”において監視信号の出力が“０”のままであれば、自ノードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害が発生していると判断し、記憶手段に記憶されている自ノードＩＤを含むＩＤパケットを出力する。出力した前記ＩＤパケットは送信手段によって伝送路へ送出される。
【００５４】
図５にＩＤパケットのフォーマットを示す。ＩＤパケットはループアドレスとノードアドレスから構成されるノードＩＤ、および障害フラグのフィールドを含む。障害フラグは“１”か“０”の値をとり、“１”は障害があることを示し、“０”は障害がないことを示すものとする。
また、最下流ノードでないノードの制御手段は、監視信号の出力が“１”であれば、自ノードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害は発生していないと判断し、自ノードのＩＤパケットは送出せずに、受信したＩＤパケットの中継動作をする。この場合、監視信号の出力が“０”であるのは、断線障害１６の直下のノード１１１のみである。ノード１１１のノードＩＤは（１．１）であるので、制御手段１１１３はループアドレスが“１”、ノードアドレスが“１”、障害フラグが“１”のＩＤパケットを出力する。出力した前記ＩＤパケットは送信手段１１１５により伝送路へ送出される。
【００５５】
次に「調査フェーズ３」について説明する。「調査フェーズ３」では、最下流ノードが動作する。最下流ノードの制御手段は自ループの障害状況を判断し、自分のＩＤに依存した待機時間の終了後、判断した障害状況をＩＤパケットで送信する。最下流ノードの制御手段は、以下のケース１からケース３のいずれかのように自ループの障害状況判断を行う。
まずケース１を説明する。調査フェーズ１において監視信号の出力が“１”であった場合、自ノードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害は発生していない。この状況でＩＤパケットを受信した場合、ＩＤパケット中に含まれるノードＩＤを持つノードの上流において障害が発生していると判断する。従って、受信したＩＤパケットと同じＩＤパケットを送信する。
【００５６】
次にケース２を説明する。調査フェーズ１において監視信号の出力が“１”であった場合、自ノードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害は発生していない。この状況でＩＤパケットを受信しない場合、自ループにおいて障害は発生していないと判断する。よって、自ループに障害がないことを示すために、ループアドレスが“自ループのループアドレス”、障害フラグが“０”のＩＤパケットを送信する。ノードアドレスのフィールドは何でも良いがここでは“０”を送信するものとしておく。
【００５７】
最後にケース３を説明する。調査フェーズ１において監視信号の出力が“０”であった場合、自ノードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害が発生していると判断する。よってループアドレスが“自ノードのループアドレス”、ノードアドレスが“自ノードのノードアドレス”、障害フラグが“１”のＩＤパケットを送信する。
【００５８】
なお、前記“自分のＩＤに依存した待機時間”は、各最下流ノードの送信するＩＤパケットが共通伝達経路１５において衝突しないように定めれば良い。そのような待機時間“Ｗａｉｔ”の例として、各ループの最下流ノードが自ループの障害状況判断を完了する時刻の時間差の中で最大のものをＭａｒｇｉｎ、ＩＤパケットを送信開始してから送信終了までの時間をＬｅｎｇｔｈ、ＩＤパケットを送信する最下流ノードのループアドレスをＬｏｏｐ＿Ａｄｒ、とすると
Ｗａｉｔ＝（Ｍａｒｇｉｎ＋Ｌｅｎｇｔｈ）×Ｌｏｏｐ＿Ａｄｒ・・・（数１）
のようなものが挙げられる。最下流ノードでの待ち時間を（数１）のようにすれば、各最下流ノードの送信するＩＤパケットが共通伝達経路１５において衝突しないということを図６を参照しながら説明する。以下ではループアドレスは負でない整数であるとする。図６において、６１はループアドレスが“０”である最下流ノード１００の時間軸であり、６２はループアドレスが“１”である最下流ノード１１０の時間軸である。６３は最下流ノード１００が自ループの障害状況判断を完了する時刻であり、６４は最下流ノード１００がＩＤパケット送出を開始する時刻であり、６５は最下流ノード１００がＩＤパケット送出を終了する時刻である。６６は最下流ノード１１０が自ループの障害状況判断を完了する時刻であり、６７は最下流ノード１１０がＩＤパケット送出を開始する時刻であり、６８は最下流ノード１１０がＩＤパケット送出を終了する時刻である。また、最下流ノード１００の待ち時間をＷａｉｔ０、最下流ノード１１０の待ち時間をＷａｉｔ１とする。最下流ノード１１０が自ループの障害状況判断を完了した後で最下流ノード１００が自ループの障害状況判断を完了し、その時刻の時間差が最大となる（Ｍａｒｇｉｎに等しくなる）場合において最下流ノード１００のＩＤパケットと最下流ノード１１０のＩＤパケットが共通伝達経路１５において衝突しなければ良い。そのためには時刻６５より時刻６７が後になれば良い。この時、図６から
【００５９】
Ｍａｒｇｉｎ＋Ｗａｉｔ０＋Ｌｅｎｇｔｈ＜Ｗａｉｔ１・・・・（数２）
【００６０】
が導かれる。（数２）より
Ｗａｉｔ１−Ｗａｉｔ０＞Ｍａｒｇｉｎ＋Ｌｅｎｇｔｈ・・・・（数３）
【００６１】
が導かれる。（数３）より、最下流ノード１１０の待ち時間と１１０の次にＩＤパケットを送出する最下流ノード１１０の待ち時間の時間差が、“Ｍａｒｇｉｎ＋Ｌｅｎｇｔｈ”より大きければ良いことが分かる。よってこのことから（数１）が導かれる。なお、前記“Ｍａｒｇｉｎ”は各ループの伝送遅延や通知信号による障害発生の検出に必要な時間などを考慮して大きめに設定することが望ましい。
【００６２】
以上のようにして、全最下流ノードが自ループの障害状況を判断し、ＩＤパケットを時分割で送信する。本実施の形態の場合、最下流ノード１００はケース２のように判断し、ループアドレスが“０”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが“０”（障害フラグ＝“０”は障害がないことを意味する）のＩＤパケット１８０を送信する。最下流ノード１１０はケース１のように判断し、ループアドレスが“１”、ノードアドレスが“１”、障害フラグが“１”（障害フラグ＝“１”は障害があることを意味する）のＩＤパケット１８１を送信する。最下流ノード１２０はケース２のように判断し、ループアドレスが“２”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが“０”のＩＤパケット１８２を送信する。
【００６３】
次に「特定フェーズ」について説明する。ノード１００，１０１，１１２，１２０，１２１は最下流ノードが送信した前記各ＩＤパケットを受信し、ループ０および２には障害が発生しておらず、ループ１のノード（１．１）の直上において障害が発生していることを知る。断線障害１６の下流に位置するノード１１１は、最下流ノードが送信した前記各ＩＤパケットを受信しないが、「調査フェーズ１」において監視信号の値が“０”であったことから、自ノードの直上、つまりループ１のノード（１．１）の直上において障害が発生していることを知る。断線障害１６の下流に位置するノード１１０も、最下流ノードが送信した前記各ＩＤパケットを受信しないが、ノード１１１が送信したＩＤパケットによりループ１のノード（１．１）の直上において障害が発生していることを知る。
【００６４】
次に「回復フェーズ」について説明する。以上のように、最下流ノードが送信したＩＤパケットにより障害の箇所が特定できると、必要により障害回復動作を行う。本実施の形態で示すネットワークでは、断線およびノード故障といった障害が発生したループ中のノードは正常に通信が行えなくなるが、障害が発生していないループ中のノードは正常に通信が行える。よって、自ループにおいて障害が発生していると判断したノード１１０，１１１，および１１２は、以降の通信動作を停止してネットワークシステムから離脱し、正常なループのノード１００，１０１，１２０，および１２１のみでネットワークを再構築して障害の回復を行うものとする。マスタノード１０１は障害箇所の特定が完了すると特定の信号パターンの送出を再開し、ネットワークは通常の動作に復帰する。
以上のようにして、図２に示すようにノード１１１とノード１１２の間で伝送路の断線障害１６が発生した場合に、障害箇所の検出および障害ループのネットワークシステムからの離脱が行われ障害が回復される。
【００６５】
以下では、図３に示すようにノード１０１においてノード障害１７が発生した場合の障害箇所特定方法の詳細を説明する。断線障害の場合と同様に、まず「検出フェーズ」について説明する。ここでいうノード障害とは故障によりノードが信号を送信および中継をしなくなった場合を想定する。マスタノードのノード障害１７により、ノード１００，１１０，１１１，１１２，１２０，および１２１は特定の信号パターンを受信しなくなる。従ってノード１００の検出手段１００１、ノード１１０の検出手段１１０１、ノード１１１の検出手段１１１１、ノード１１２の検出手段１１２１、ノード１２０の検出手段１２０１およびノード１２１の検出手段１２１１は、特定の信号パターンを受信しなくなって一定時間以上経過すると、未検出信号を出力する。ノード１００の制御手段１００３，ノード１１０の制御手段１１０３，ノード１１１の制御手段１１１３，ノード１１２の制御手段１１２３，ノード１２０の制御手段１２０３，およびノード１２１の制御手段１２１３は、未検出信号により障害の発生を検出する。この時、ノード１００の信号監視手段１００２，ノード１１０の信号監視手段１１０２，ノード１１１の信号監視手段１１１２，ノード１１２の信号監視手段１１２２，ノード１２０の信号監視手段１２０２，およびノード１２１の信号監視手段１２１２は、伝送路上を伝送される信号が存在しないので監視信号として“０”を出力している。
【００６６】
次に「障害発生通知フェーズ」について説明する。ノード１００の制御手段１００３，ノード１１０の制御手段１１０３，ノード１１１の制御手段１１１３，ノード１１２の制御手段１１２３，ノード１２０の制御手段１２０３，およびノード１２１の制御手段１２１３は、未検出信号により障害の発生を検出すると、監視信号が“０”であるので断線障害の時と同様に通知信号を出力する。この場合、既に故障ノード１０１を除く全ノードが障害の発生を検出しているので、通知信号により障害の発生を検出するノードはない。以上により、故障ノード１０１を除くネットワーク中の全ノードが障害の発生を検出する。
【００６７】
次に「調査フェーズ１」について説明する。断線障害の時と同様に、「障害発生通知フェーズ」の後、制御手段は特定信号を送出する。故障ノード１０１を除く全ノードの制御手段が障害を検出して特定信号を送出すると、それぞれのノードの送信手段により特定信号が伝送路へと送出される。故障ノード１０１を除く全ノードが特定信号を送出すると、ノード障害１７の直下のノード１００以外のノードにおいて、特定信号によって信号監視手段が伝送路上の信号の存在を検出し、値が“１”の監視信号を出力する。ノード障害１７の直下のノード１００においては、ノード障害１７により信号監視手段は信号の喪失を検出したままであり、監視信号の出力は“０”のままである。本フェーズにおいて、監視信号の出力が“０”であったノード１００は、障害の発生箇所が自ノードの直上であると知る。
【００６８】
次に「調査フェーズ２」について説明する。断線障害の時と同様に、「調査フェーズ２」では最下流ノード以外のノードが動作する。この場合、故障ノード１０１と最下流ノードを除いたノード、つまりノード１１１，１１２，および１２１のいずれにおいても監視信号の出力は“１”であるので、最下流ノードでないノードのいずれからもＩＤパケットは出力されない。
【００６９】
次に「調査フェーズ３」について説明する。断線障害の時と同様に、「調査フェーズ３」では最下流ノードが動作する。最下流ノードの制御手段は自ループの障害状況を判断し、自分のＩＤに依存した待機時間の終了後、判断した障害状況をＩＤパケットで送信する。最下流ノードの制御手段の自ループの障害状況判断は、断線障害の時と同様に行う。図３のようにノード障害１７が発生した場合、最下流ノード１００はケース３のように判断し、ループアドレスが“０”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが“１”（障害フラグ＝“１”は障害があることを意味する）のＩＤパケット１９０を送信する。最下流ノード１１０はケース２のように判断し、ループアドレスが“１”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが“０”（障害フラグ＝“０”は障害がないことを意味する）のＩＤパケット１９１を送信する。最下流ノード１２０はケース２のように判断し、ループアドレスが“２”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが“０”のＩＤパケット１９２を送信する。
【００７０】
次に「特定フェーズ」について説明する。ノード１１０，１１１，１１２，１２０，１２１は最下流ノードが送信した前記各ＩＤパケットを受信し、ループ１および２には障害が発生しておらず、ループ０のノード（０．０）の直上において障害が発生していることを知る。ノード障害１７の下流に位置するノード１００は、最下流ノードが送信した前記各ＩＤパケットを受信しないが、「調査フェーズ１」において監視信号の値が“０”であったことから、自ノードの直上、つまりループ０のノード（０．０）の直上において障害が発生していることを知る。
【００７１】
次に「回復フェーズ」について説明する。以上のように、最下流ノードが送信したＩＤパケットにより障害の箇所が特定できると、断線障害の時と同様に、必要により障害回復動作を行う。ノード障害１７が発生した場合は、自ループにおいて障害が発生していると判断したノード１００は、以降の通信動作を停止してネットワークシステムから離脱する。本実施の形態で示すネットワークでは、断線およびノード故障といった障害が発生したループ中のノードは正常に通信が行えなくなるが、障害が発生していないループ中のノードは正常に通信が行える。よってノード障害１７のように障害が発生した箇所がマスタノードが含まれるループであった場合には、正常に通信を行えるループ中のノードから代替マスタノードを選出する。障害が発生した箇所がマスタノードが含まれるループか否かは、記憶手段に記憶してあるマスタノードのノードＩＤ（０．１）から判断する。この場合は故障発生箇所がループ０であり、マスタノードのループアドレスが０であるのでマスタノードが含まれるループの障害と判断できる。
【００７２】
以下では、代替マスタノードの選出について説明する。障害が発生していないループ中のスレーブノード１１０，１１１，１１２，１２０，１２１は、マスタノードが含まれるループの障害を検出すると、自分のノードＩＤに依存した待ち時間だけ待つ。前記待ち時間が終了したノードは代替マスタノードとして動作し、特定の信号パターンの送出を開始する。他のノードは、前記特定の信号パターンの受信によりマスタノードの復帰を知り、スレーブノードとして動作する。なお、代替マスタノードとして動作しようとするノードは、特定の信号パターンを送出する代りに、自ノードが代替マスタノードとして動作することを宣言するパケットを送出しても良い。その場合には他のノードは、前記宣言するパケットの受信によりマスタノードの復帰を検出してスレーブノードとして動作すれば良い。
【００７３】
なお、前記“自分のノードＩＤに依存した待ち時間”を本実施の形態では一定の時間“Ｔ”とノードＩＤとの積（自分のノードＩＤ＊Ｔ）としておく。ここで“Ｔ”は一定時間である。ノードＩＤは（１．０）であれば１０、（２．１）であれば２１、のように扱う。あるノードＩＤ（例えば整数Ｋ）を持つ代替マスタノードが送出した特定の信号パターンが正常ループ中の全ノードに伝送された後に、前記ノードＩＤより大きいノードＩＤ（例えばＫより大きい整数）を持つノードの待ち時間が終了するように、一定時間“Ｔ”を選ぶ必要がある。
【００７４】
図７および図８を参照しながらそのような時間“Ｔ”が満たすべき条件を説明する。以下ではノードのＩＤは負でない整数であるとし、ノードが特定の信号パターンを受信しなくなってから未検出信号を出力するまでの一定時間をＴｗとする。図７において７１はマスタノードであり、７２はノードＩＤがＫのノードであり、７３はノードＩＤがＪのノードであり、７４はマスタノード７１からノード７２への経路であり、７５はマスタノード７１からノード７３への経路であり、７６はノード７３からノード７２への経路である。また、経路７４の伝送遅延時間はＴｍｋであり、経路７５の伝送遅延時間はＴｍｊであり、経路７６の伝送遅延時間はＴｊｋであるとする。
【００７５】
また図８において８１はマスタノードが含まれるループに障害発生後、最初の特定の信号パターン送出予定時刻であり、８２はマスタノード７１からノード７２への伝送遅延時間（Ｔｍｋ）であり、８３はノード７２の待ち時間（Ｔ＊Ｋ）であり、８４はマスタノード７１からノード７３への伝送遅延時間（Ｔｍｊ）であり、８５はノード７３の待ち時間（Ｔ＊Ｊ）であり、８６はノード７３からノード７２への伝送遅延時間（Ｔｊｋ）であり、８７はノード７２が代替マスタノードとして特定の信号パターンの送出を開始する予定の時刻であり、８８はノード７３が代替マスタノードとなり送出した特定の信号パターンがノード７２に到着する時刻である。また、８９は検出フェーズ、障害発生通知フェーズ、調査フェーズ１、調査フェーズ２、調査フェーズ３、および特定フェーズの処理に要する時間（Ｔｎ）である。
【００７６】
ある時刻にマスタノードが含まれるループに障害が発生した場合を考える。マスタノードが含まれるループに障害発生後、最初の特定の信号パターン送出予定時刻を時刻０とする（図８の８１に相当する。ネットワークが正常に動作していればマスタノードが送出した特定の信号パターンは一定時間間隔で全ノードにより受信される）。マスタノード７１から一定時間間隔で送信されてくるはずの特定の信号パターンの喪失により、時刻“Ｔｍｋ＋Ｔｗ”にノード７２はネットワークの障害を検出し、障害箇所の特定が完了する時刻“Ｔｍｋ＋Ｔｎ”にはマスタノード７１の故障を検出する。同様にして時刻“Ｔｍｊ＋Ｔｗ”にノード７３はネットワークの障害を検出し、障害箇所の特定が完了する時刻“Ｔｍｊ＋Ｔｎ”にはマスタノード７１の故障を検出する。ノード７２の待ち時間はＴ＊Ｋ（図８の８３に相当）であり、ノード７３の待ち時間はＴ＊Ｊ（図８の８５に相当）である。ＪがＫより小さい（ノードＩＤ＝Ｊを持つノード７３の方が優先度が高い）場合を考えると、ノード７３がＴ＊Ｊの待ち時間（図８の８５に相当）の後に送出した特定の信号パターンが、ノード７２の待ち時間が終了するまでにノード７２に到着し、マスタノードの復帰を検出できれば良い。図８において、ノード７２の待ち時間が終了するのは８７であり、ノード７３が送出した特定の信号パターンがノード７２に到着するのは８８である。
【００７７】
よって
Ｔｍｊ＋Ｔｎ＋Ｔ＊Ｊ＋Ｔｊｋ＜Ｔｍｋ＋Ｔｎ＋Ｔ＊Ｋ・・・・（数４）
を満たす“Ｔ”を選べばよいと分かる。（数４）を整理すると
Ｔ＞（Ｔｍｊ＋Ｔｊｋ−Ｔｍｋ）／（Ｋ−Ｊ）・・・・（数５）
【００７８】
が導かれるが（数５）において右辺が最大となるのはＫ＝Ｊ＋１の場合である。よって
Ｔ＞Ｔｍｊ＋Ｔｊｋ−Ｔｍｋ・・・・（数６）
【００７９】
が導かれる。（数６）の右辺が最大となるのはＴｍｊとＴｊｋが最も大きく、Ｔｍｋが最も小さい場合である。よって一般的には、ノード間の伝送遅延時間のうち最も大きいものをＴ１、２番目に大きい伝送遅延時間（Ｔ１と等しい場合もありえる）をＴ２、最少のものをＴｍとれば、“Ｔ１＋Ｔ２−Ｔｍ”より大きい値を“Ｔ”として採用すれば十分である。また、この時
２＊Ｔ１＞Ｔ１＋Ｔ２−Ｔｍ＞Ｔｍｊ＋Ｔｊｋ−Ｔｍｋ・・・・（数７）
【００８０】
が成り立つので、（数６）を満たす“Ｔ”の簡単な例として“ノード間の伝送遅延時間の最大値の２倍”が挙げられる。
【００８１】
以上のように“Ｔ”として“ノード間の伝送遅延時間の最大値の２倍”を採用すれば、ノードＩＤ＝Ｋを持つ代替マスタノードが送出した特定の信号パターンがネットワーク中の全ノードに伝送された後に、ノードＩＤがＫより大きいノードの待ち時間が終了するため、ノードＩＤがＫより大きいノードは特定の信号パターン送出を開始できなくなる。よってノードＩＤ＝Ｋを持つノードは、代替マスタノードとして動作を開始する前に、ノードＩＤ＝Ｋを持つノードより優先度の高い他の代替マスタノード候補のノードがネットワーク中に存在しないことを知ることができる。
【００８２】
図３のネットワークにおいて、障害が発生していないループに属するスレーブノード中で待ち時間が最も短いノード、つまり最少のノードＩＤを持つノードはスレーブノード１１０である。よって最初に特定の信号パターン送出を開始するのはスレーブノード１１０であり、“Ｔ＊１０”の待ち時間後に代替マスタノードとして特定の信号パターン送出を開始する。
【００８３】
次に待ち時間が短いスレーブノードは１１１であるが、スレーブノード１１１は、待ち時間が終了して特定の信号パターンの送出を開始する前にスレーブノード１１０が送出した特定の信号パターンを受信するので、通常のスレーブノードとしての動作に復帰する。他のスレーブノード１１２，１２０，１２１についても同様に、通常のスレーブノードとしての動作に復帰する。ノード１１０は記憶手段１１０４に自ノードがマスタノードであると設定し、それ以降マスタノードとして動作する。
【００８４】
以上のようにして、図３に示すようにノード障害１７が発生した場合に、障害が発生したループ中のノードのネットワークからの離脱、および代替マスタノードの選出がなされ、正常なループ中のノード１１０，１１１，１１２，１２０，１２１のみでネットワークが再構築されて障害の回復が行われる。
【００８５】
なお、本実施の形態の説明においては代替マスタノード選出の際のノードＩＤに依存した待ち時間を「自分のノードＩＤ＊Ｔ」としたが、待ち時間の例はこの限りではない。ノードＩＤにより優先度が決定されて優先度の高いノードから順に代替マスタノードの候補となり、ある優先度を持つノードが代替マスタノードとして動作を開始したことが全ノードに伝達される前に、前記優先度より低い優先度のノードが代替マスタノードとして動作を開始することがないのであればどのような“Ｔ”を採用しても良い。例えば「一定時間＋自分のノードＩＤ＊自分のノードＩＤ＊Ｔ」等としてもよい。
【００８６】
また、本実施の形態の説明においては代替マスタノード選出の際の優先度を決定する要素としてノードＩＤを用いたが、ノードＩＤに限らずあらかじめ決められたマスタノードになりうる優先度の値をノードＩＤの代りに用いても同様にして代替マスタノードを選出することが可能である。
【００８７】
また、障害の回復を早くするために、“第一の優先度”つまりネットワークシステムの全ノード中で最も高い優先度を持つノードの待ち時間を“０”とすることで、第一の優先度を持つノードが代替マスタノードの選出の必要性があることを認識するとすぐに代替マスタノードとして動作するようにしても良い。またこの時、第一の優先度を持つノードがすぐにマスタノードとして動作し、通常のデータ通信を再開できるようにするために、第一の優先度を持つノードがあらかじめマスタノードの持つ通信管理情報を保持しても良い。ここでいう通信管理情報は例えばノード間で設定されているチャネル情報（送信ノードＩＤ、受信ノードＩＤ）、帯域情報、等があげられる。
【００８８】
なお、ネットワークによってはある特定の条件を満たすノードしか代替マスタノードになりえない場合がある。そのようなネットワークにおいては前記特定の条件を満たすノードのみが代替マスタノードの候補になるようにすれば良い。
【００８９】
また、本実施の形態の説明においては、全スレーブノードが代替マスタノードの候補として動作しうる機能を備えている場合を例にとり説明したが、この限りでなくても良い。例えば、ノード１００、１１０、１２０のみが代替マスタノードの候補として動作しうる機能を備えており、他のスレーブノード１１１、１１２、１２１は代替マスタノードの候補として動作しうる機能を備えていない場合等も同様にして代替マスタノードを選出することが可能である。
【００９０】
上記のように一部のスレーブノードのみに代替マスタノードの候補として動作させるためには、例えば次のようにすれば良い。あらかじめ、代替マスタノードの候補として動作する機能があるスレーブノードはノードＩＤのうち“ノードアドレス”の部分を“０”にしておく。マスタノードの故障を検知したスレーブノードは、自分のノードアドレスが“０”であるならば代替マスタノードの候補として動作し、ノードアドレスが“０”でなければ代替マスタノードの候補にはならないようにする。こうしておけば図１の場合であれば、スレーブノード１００、１１０、１２０のみが代替マスタノードの候補として動作するようになる。あるいは次のようにしても良い。代替マスタノードの候補として動作しても良いか否かを設定するフラグを設けておき、代替マスタノードの候補として動作して良いスレーブノードのみあらかじめ前記フラグを“１”に設定しておく。マスタノードの故障を検出したスレーブノードは前記フラグが“１”なら代替マスタノードの候補として動作し、“０”なら代替マスタノードの候補として動作しない。
【００９１】
また、上記のように一部のスレーブノードのみが代替マスタノードの候補となる場合、前記ノード間の伝送遅延時間は、マスタノードもしくは前記代替マスタノードの候補となるスレーブノード間だけを考慮して代替マスタノード選出の際の待ち時間における“Ｔ”を決定して良い。
【００９２】
また、ノードＩＤの代りにノードＩＤの一部のビット列を用いても良い。例えば、図９に示すように、全６ビットで構成されるノードＩＤ（９１）のうち、上位３ビット（９２）がループに固有の“ループアドレス”で構成され、下位３ビット（９３）が同じループ中の異なるノードを識別するための“ノードアドレス”で構成される場合を考える。このようにループアドレスがノードＩＤ中に含まれている場合は、代替マスタノードになりうるノードをループ中で１つに限定し（例えばループ中でノードの出力が共通伝達経路１５に直接接続しているノードのみが代替マスタノードになることができる等）、待ち時間を「自分のノードのループアドレス＊Ｔ」としても良い。
なお、マスタノードのノードＩＤをスレーブノードが知る必要のあるネットワークにおいては、代替マスタノードは最大の待ち時間の経過後に、新しいマスタノードのノードＩＤを知らせるために、自分のノードＩＤを全ノードに通知しても良い。
【００９３】
また、本実施の形態の説明においては、障害箇所の特定方法および代替マスタノードの選出方法を図１に示した構成を持つネットワークを例にとり説明したが、ネットワークの構成はこれに限られるものではなく、ネットワーク中のループの数、ノードの数、マスタノードの位置等は任意に構成できることは言うまでもない。例えば、単一のノードから構成されるループがあっても良い。また、本実施の形態で説明した代替マスタノードの選出方法に関しては、ループとバスの混在型トポロジを持つネットワークだけに限られるものでもなく、バス型、ループ型、スター型、ツリー型等さまざまなトポロジのネットワークに適用することが可能である。
【００９４】
また、上記実施の形態において、特定の信号パターンの受信時刻の間隔を“Ｔｉ”とするとＴｉは一定でなくても良い。例えばＴｉがある最大値Ｔｍａｘ以内の可変値をとる場合には、Ｔｍａｘより長い時間、特定の信号パターンを受信しなければ障害が発生していると判断すれば良い。また、Ｔｉは可変値であっても次の特定の信号パターンの受信予定時刻がわかっている場合には、受信予定時刻に特定の信号パターンを受信しなければ障害が発生していると判断すれば良い。
【００９５】
また、特定の信号パターンは、通常伝送されるデータや各種信号と区別できるものであれば何でも良い。例えば、マスタノードと同期したクロック再生を実現するための同期用信号であっても良く、ネットワーク上で他の伝送されるデータと区別できる特殊な信号パターンであっても良く、あらかじめ決めておいた特定のフォーマットのパケットであっても良い。例えば特定の信号パターンがマスタノードと同期したクロック再生を実現するための同期用信号であった場合は、検出手段をＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路とし、未検出信号をＰＬＬのロック外れ信号として実現しても良い。あるいは、データ送信を許可されるノードのノードＩＤである送信ノードＩＤと送信されたデータを受信すべきノードのノードＩＤである受信ノードＩＤを含む“通信制御パケット”をマスタノードが一定時間間隔もしくは一定時間以内の可変の間隔で送出し、前記“通信制御パケット”によってノードが送信権および受信権を得るネットワークでは、前記特定の信号パターンは、“通信制御パケット”であっても良い。もしくは、マスタノードが固定長のフレームを一定周期（４４．１ＫＨｚ等）で巡回させて伝送を行う形式のネットワークにおいては、前記特定の信号パターンは前記固定長のフレームであっても良い。
【００９６】
また、最下流ノードがＩＤパケットを送信する方法は、各最下流ノードが送信したＩＤパケットが衝突して受信不能にならないのであれば、時分割で送信する方法に限らない。例えば各最下流ノードが異なる周波数で送信することにより衝突を回避しても良い。
【００９７】
なお、以上に説明した方法では、最下流ノードのノード障害および最下流ノードの直下の断線障害は検出できない。よって、最下流ノードのノード障害および最下流ノードの直下の断線障害を検出するためには、通常の通信状態においてマスタノード１０１が定期的に各最下流ノードに対して問合せを行い、前記問合せに対して各最下流ノードが応答を返すようにすれば良い。各最下流ノードへの問合せは、対象となる最下流ノードを指定した問合せパケットをマスタノードが送出すればよい。各最下流ノードは自ノード宛の問合せパケットを受信すれば応答を応答パケットで送出すればよい。マスタノードはある最下流ノードからの応答パケットを受信しない場合には、前記最下流ノードのノード障害もしくは前記最下流ノードの直下の断線障害が発生したと判断する。さらに障害ループを離脱するならば、マスタノードは、ネットワークから離脱することを指示する離脱通知パケットを送出する。離脱通知パケット中は離脱すべき対象のループのループアドレスを含む。前記離脱通知パケットを受信したノードは、自ループアドレスと前記離脱通知パケット中のループアドレスが一致すれば、ネットワークシステムから離脱する。
【００９８】
なお、通知信号は、他のノードが障害の発生を検出できる信号であれば何でも良く、特定の信号パターンの受信を妨害する信号には限らない。例えば、通知信号は通常伝送に用いる信号と周波数の異なった信号にしておき、全ノードはこのような通知信号を送信する手段を備える構成とし、検出手段がこのような通知信号の受信を検出したときに未検出信号と同様の信号を出力するような構成としても良い。
【００９９】
また、特定信号は、「調査フェーズ１」において特定信号の未受信によりノードが自ノードの直上において障害が発生しているか否かを判断できる信号であれば何でも良く、一定時間連続したＨｉｇｈレベルの信号には限らない。例えば連続したＨｉｇｈレベルと連続したＬｏｗレベルが一定時間毎に繰返されるような信号であっても良い。
【０１００】
なお、ここまでに説明した障害箇所特定方法では、障害が発生すると全ノードが障害の発生を検出して障害箇所検出の処理を行う。よって障害箇所検出処理を行って、障害箇所を検出し回復するまでは通常通信が行われない。例えば通常通信において映像・音声等の等時性を要求されるデータの通信が行われていた場合、障害の発生により通信が中断され、音声や映像データが欠落し、音飛びや映像の欠落といった事が発生する。よって、障害が発生した場合でも通常の通信が妨げられないようにするために、以下で説明するように“無信号時間”を設けても良い。図１０に示すように通常通信において伝送路上に信号が伝送されない“無信号時間”を設ける。図１０において、１０ａは特定の信号パターンが通信される時間、１０ｂは通常のデータ通信が行われる時間、１０ｃは無信号時間である。図１０に示すように無信号時間は一定周期毎に訪れるので、各ノードは信号を受信しなくなっても無信号時間の始まるタイミングと終わるタイミングを認識できる。特定の信号パターンの未受信により障害発生を検出すれば、ノードは前記無信号時間を利用して、通知信号、特定信号、ＩＤパケット等の各種信号やパケットを送受信して障害箇所の特定および障害回復を行う。なお、無信号時間の訪れるタイミングが各ノードで既知であるならば、無信号時間は一定周期毎に訪れるものに限らなくてもよい。
【０１０１】
なお、正常動作時のネットワークの構成状態を記憶しておいて、障害発生箇所を特定する際に前記正常動作時のネットワークの構成状態を利用しても良い。例えば、ループ内のノード接続順がランダムであり、従ってループ内において各ノードのノードＩＤがどういう順番で並んでいるかが不明である場合には、障害の発生箇所の直下のノードのノードＩＤを特定するだけでは不十分な場合がある。そのような時は、正常動作時のネットワークの構成状態（接続されているノードのノードＩＤの順番）を記憶しておき、障害の発生箇所の直下のノードのノードＩＤから、障害発生箇所がループ中において上流から何番めと何番めに位置するノードの間であるかを特定できる。
【０１０２】
また、これまで述べてきたノードの構成に加えて、図１１に示すように各ノード１１ａが通常データ送受信制御手段１１ｊと、スイッチ１１ｈおよびスイッチ１１ｉを備えても良い。ここで、通常データ送受信制御手段１１ｊは通常時のデータ送受信を制御する。スイッチ１１ｈはＡ側に接続すると通常データ送受信制御手段１１ｊと受信手段１１ｇを接続し、Ｂ側に接続すると制御手段１１ｄと受信手段１１ｇを接続する。スイッチ１１ｉはＡ側に接続すると通常データ送受信制御手段１１ｊと送信手段１１ｆを接続し、Ｂ側に接続すると制御手段１１ｄと送信手段１１ｆを接続する。通常時にはスイッチ１１ｈおよびスイッチ１１ｉが通常データ送受信制御手段１１ｊと接続（Ａ側に接続）し、通常のデータ通信が行われる。障害発生時にはスイッチ１１ｈおよびスイッチ１１ｉが制御手段１１ｄと接続（Ｂ側に接続）し、障害箇所検出用の信号の送受信が行われる。スイッチの制御は制御手段１１ｄが行う。制御手段は障害の発生を検出するとスイッチをＡ側からＢ側に切換え、通常のデータ送受信を開始する前にスイッチをＢ側からＡ側に切換える。このようにノードを構成しても本実施の形態で説明した障害箇所の特定動作および代替マスタノードの選出動作が可能であることはいうまでもない。
【０１０３】
また、故障したノードは、自ノードの故障を認識すると受信した信号を加工せずに通過させる“バイパスモード”で動作しても良い。ノードがバイパスモードを持ち、なんらかのノードの故障によりそのノードが自ノードのデータを送信したり他ノードからのデータを受信することができなくなった場合でもバイパスモードで動作すれば、故障ノードと同じループに属する他の正常なノードはネットワークシステムから離脱しなくてよくなる。このようにノードがバイパスモードを持つ場合でも本実施の形態で説明した障害箇所の特定動作および代替マスタノードの選出動作は同様にして実施可能である。
【０１０４】
なお、本実施の形態で説明した代替マスタノード選出方法は、代替マスタノードの選出だけを実施することも可能である。例えば全ノードが共通伝達経路に直接接続されている、いわゆるバス型ネットワーク（図１に示すネットワークにおいて各ループに属するノードの数がそれぞれ１台である場合等もバス型ネットワークになる）であれば、特定の信号パターンの未受信でマスタノードの障害と判断し、本実施の形態で説明した代替マスタノードの選出動作を各ノードが行っても良い。また単一ループ型のネットワークにおいても、マスタノード故障時にはマスタノードが上記のように“バイパスモード”で動作すれば、本実施の形態で説明した代替マスタノード選出方法により代替マスタノードを選出してネットワークシステム全体の動作停止を回避して動作を続けることが可能である。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように本発明（請求項１）によれば、複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムであって、前記各ノードが、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を検出し該特定の信号パターンを所定時間以上受信しなかったときに未検出信号を出力する検出手段とを備え、前記検出手段により出力する前記未検出信号によりネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、障害発生を検出したノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すると、判断した障害箇所を示すための信号をノード間で送受信することにより、ネットワークシステムの障害箇所を特定する構成としたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいても、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定できるネットワークシステムを実現できる効果がある。
【０１０６】
また、本発明（請求項２）によれば、伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、および、単一のノードまたは伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノードが前記各ループの最下流ノードとなり、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムであって、前記各ノードが、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を検出し該特定の信号パターン所定時間以上受信しなかったときに未検出信号を出力する検出手段とを備え、前記検出手段より出力する未検出信号によりネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前記ノードが特定信号を隣接ノードへ送信し、前記信号監視手段が出力する前記監視信号により前記特定信号の未受信を検出したノードが、自ノードの上流において障害が発生していると判断して自ループの障害箇所をノードを特定する情報を含むＩＤパケットで前記最下流ノードに送信し、複数の前記各最下流ノードが、前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないようにＩＤパケットで送信し、障害発生を検出した前記ノード，および前記通知信号により障害の発生を検出したネットワークシステム中の各ノードが、前記監視信号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特定する構成としたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいても、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定できるネットワークシステムを実現できる効果がある。
【０１０７】
また、本発明（請求項３）によれば、請求項２記載のネットワークシステムにおいて、正常動作時に、マスタノードが各最下流ノード宛に問合せパケットを送出し、前記各最下流ノードが自ノード宛の前記問合せパケットを受信すると応答パケットを送出し、マスタノードが前記応答パケットの受信の有無により障害の発生を検出する構成としたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいて、最下流ノードのノード障害，最下流ノードの直下の断線障害の発生を検出できる効果がある。
【０１０８】
また、本発明（請求項９）によれば、請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、ネットワーク中には１つのマスタノードと１つ以上のスレーブノードが存在し、前記マスタノードおよび前記スレーブノードにはノードを特定するための固有のノードＩＤが割当てられており、前記スレーブノード中に代替マスタノードとなることのできる候補ノードが少なくとも１つ存在し、正常に通信可能である前記候補ノードが、特定したネットワークシステムの障害箇所に基づき代替マスタノードの選出が必要であると判断すれば、前記固有のノードＩＤにより決定される待ち時間だけ待ってから前記代替マスタノードとして動作を開始し、正常に通信可能である前記候補ノードが、前記待ち時間だけ待つ間に前記マスタノードの復帰を検出すれば、前記スレーブノードとしての動作に復帰することにより、１つ以上の前記候補ノード群から１つの前記代替マスタノードを選出し、前記固有のノードＩＤにより優先度が決定され、ある前記優先度Ｋを持つ前記候補ノードが前記代替マスタノードとして動作を開始したことが全ノードに伝達されるのに必要な時間が経過した後に、前記優先度Ｋより低い優先度を持つ前記候補ノードの前記待ち時間が終了する構成としたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいても、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定し、マスタノード故障の場合には代替マスタノードをスレーブノード中から自動的に選出することによりマスタノードの故障によるネットワークシステム全体の動作停止を回避することのできるネットワークシステムを実現できる効果がある。
【０１０９】
また、本発明（請求項１７）によれば、複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、前記ノードが、前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、障害発生を検出したノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すると、判断した障害箇所を示す信号をノード間で送受信することにより、前記各ノードがネットワークシステムの障害箇所を特定するようにしたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいても、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定できる効果がある。
【０１１０】
また、本発明（請求項１８）によれば、伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、および、単一のノードまたは伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノードが前記各ループの最下流ノードとなり、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、前記各ノードは、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力し、前記ノードが、前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前記ノードが、特定信号を隣接ノードへ送信し、前記特定信号の未受信により自ノードの上流において障害が発生していると判断して自ループの障害箇所をＩＤパケットで前記最下流ノードに送信し、複数の前記各最下流ノードが、前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないようにＩＤパケットで送信し、障害発生を検出した前記ノード，および前記通知信号により障害の発生を検出したネットワークシステム中の各ノードが、前記監視信号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特定するようにしたから、ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワークシステムにおいて、障害の発生を検出し、障害の発生箇所を特定できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムにおいて、断線障害１６が発生した様子を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるネットワークシステムにおいて、ノード障害１７が発生した様子を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における故障検出方法を説明する図である。
【図５】ＩＤパケットの構成を示す図である。
【図６】Ｗａｉｔ時間の説明をする図である。
【図７】本発明の実施の形態１における一定時間“Ｔ”の満たすべき条件を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態１における一定時間“Ｔ”の満たすべき条件を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態１におけるノードＩＤの構成を示す図である。
【図１０】無信号時間を説明する図である。
【図１１】スイッチを備えたノードの構成を示す図である。
【図１２】従来例を説明する図である。
【図１３】従来例の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１００ スレーブノード
１０１ マスタノード
１１０ スレーブノード
１１１ スレーブノード
１１２ スレーブノード
１２０ スレーブノード
１２１ スレーブノード
１３ 伝送路
１５ 共通伝達経路
１００１ ノード１００の検出手段
１００２ ノード１００の信号監視手段
１００３ ノード１００の制御手段
１００４ ノード１００の記憶手段
１００５ ノード１００の送信手段
１００６ ノード１００の受信手段
１０１１ ノード１０１の検出手段
１０１２ ノード１０１の信号監視手段
１０１３ ノード１０１の制御手段
１０１４ ノード１０１の記憶手段
１０１５ ノード１０１の送信手段
１０１６ ノード１０１の受信手段
１１０１ ノード１１０の検出手段
１１０２ ノード１１０の信号監視手段
１１０３ ノード１１０の制御手段
１１０４ ノード１１０の記憶手段
１１０５ ノード１１０の送信手段
１１０６ ノード１１０の受信手段
１１１１ ノード１１１の検出手段
１１１２ ノード１１１の信号監視手段
１１１３ ノード１１１の制御手段
１１１４ ノード１１１の記憶手段
１１１５ ノード１１１の送信手段
１１１６ ノード１１１の受信手段
１１２１ ノード１１２の検出手段
１１２２ ノード１１２の信号監視手段
１１２３ ノード１１２の制御手段
１１２４ ノード１１２の記憶手段
１１２５ ノード１１２の送信手段
１１２６ ノード１１２の受信手段
１２０１ ノード１２０の検出手段
１２０２ ノード１２０の信号監視手段
１２０３ ノード１２０の制御手段
１２０４ ノード１２０の記憶手段
１２０５ ノード１２０の送信手段
１２０６ ノード１２０の受信手段
１２１１ ノード１２１の検出手段
１２１２ ノード１２１の信号監視手段
１２１３ ノード１２１の制御手段
１２１４ ノード１２１の記憶手段
１２１５ ノード１２１の送信手段
１２１６ ノード１２１の受信手段
１６ ノード１１２とノード１１１の間の断線障害
１７ ノード１０１のノード障害
１８０ 断線障害１６の発生によりノード１００が送出するＩＤパケット
１８１ 断線障害１６の発生によりノード１１０が送出するＩＤパケット
１８２ 断線障害１６の発生によりノード１２０が送出するＩＤパケット
１９０ ノード障害１７の発生によりノード１００が送出するＩＤパケット
１９１ ノード障害１７の発生によりノード１１０が送出するＩＤパケット
１９２ ノード障害１７の発生によりノード１２０が送出するＩＤパケット
４１ マスタノードが送出する特定の信号パターン
４２ 故障が発生した時刻
４３ 故障により受信されなかった特定の信号パターン
４４ 代替マスタノードの選出等による障害回復後、受信する特定の信号パターン
５１ ＩＤパケット
６１ 最下流ノード１００の時間軸
６２ 最下流ノード１１０の時間軸
６３ 最下流ノード１００が自ループの障害状況判断を完了する時刻
６４ 最下流ノード１００がＩＤパケット送出を開始する時刻
６５ 最下流ノード１００がＩＤパケット送出を終了する時刻
６６ 最下流ノード１１０が自ループの障害状況判断を完了する時刻
６７ 最下流ノード１１０がＩＤパケット送出を開始する時刻
６８ 最下流ノード１１０がＩＤパケット送出を終了する時刻
７１ マスタノード
７２ ノードＩＤがＫのノード
７３ ノードＩＤがＪのノード
７４ マスタノード７１からノード７２への経路
７５ マスタノード７１からノード７３への経路
７６ ノード７３からノード７２への経路
８１ マスタノードの故障後、最初の特定の信号パターン送出予定時刻
８２ マスタノード７１からノード７２への伝送遅延時間（Ｔｍｋ）
８３ ノード７２の待ち時間（Ｔ＊Ｋ）
８４ マスタノード７１からノード７３への伝送遅延時間（Ｔｍｊ）
８５ ノード７３の待ち時間（Ｔ＊Ｊ）
８６ ノード７３からノード７２への伝送遅延時間（Ｔｊｋ）
８７ ノード７２が代替マスタノードとして特定の信号パターンの送出を開始する時刻
８８ ノード７３の特定の信号パターンがノード７２に到着する時刻
８９ 検出フェーズ、障害発生通知フェーズ、調査フェーズ１、調査フェーズ
２、調査フェーズ３、および特定フェーズの処理に要する時間（Ｔｎ）
９１ ノードＩＤ
９２ ノードＩＤの上位３ビットから成るループアドレス
９３ ノードＩＤの下位３ビットから成るノードアドレス
１０ａ 特定の信号パターンが通信される時間
１０ｂ 通常のデータ通信が行われる時間
１０ｃ 無信号時間
１１ａ スイッチを備えたノード
１１ｂ 検出手段
１１ｃ 信号監視手段
１１ｄ 制御手段
１１ｅ 記憶手段
１１ｆ 送信手段
１１ｇ 受信手段
１１ｈ スイッチ
１１ｉ スイッチ
１１ｊ 通常データ送受信制御手段
１２ａ 主局
１２ｂ 端末局
１２ｃ 端末局
１２ｄ 端末局
１２ｅ 端末局
１２ｆ 回線
Claims (18)
- 複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムであって、
前記各ノードは、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を検出し該特定の信号パターンを所定時間以上受信しなかったときに未検出信号を出力する検出手段とを備え、前記検出手段により出力する前記未検出信号によりネットワークシステムの障害発生を検出し、
障害発生を検出した前記ノードは、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、
前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、
障害発生を検出したノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すると、判断した障害箇所を示すための信号をノード間で送受信することにより、ネットワークシステムの障害箇所を特定する、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、および、単一のノードまたは伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの前記入力部より入力する信号が分岐され全ての前記出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノードが前記各ループの最下流ノードとなり、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムであって、
前記各ノードは、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を検出し該特定の信号パターンを所定時間以上受信しなかったときに未検出信号を出力する検出手段とを備え、前記検出手段より出力する前記未検出信号によりネットワークシステムの障害発生を検出し、
障害発生を検出した前記ノードは、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、
前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、
前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前記ノードは、特定信号を隣接ノードへ送信し、
前記信号監視手段が出力する前記監視信号により前記特定信号の未受信を検出したノードは、自ノードの上流において障害が発生していると判断して自ループの障害箇所をノードを特定する情報を含むＩＤパケットで前記最下流ノードに送信し、
複数の前記各最下流ノードは、前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないように前記ＩＤパケットで送信し、
障害発生を検出した前記ノード，および前記通知信号により障害の発生を検出したネットワークシステム中の各ノードは、前記監視信号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特定する、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項２記載のネットワークシステムにおいて、
正常動作時に、マスタノードが各最下流ノード宛に問合せパケットを送出し、前記各最下流ノードは自ノード宛の前記問合せパケットを受信すると応答パケットを送出し、マスタノードが前記応答パケットの受信の有無により障害の発生を検出する、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項２記載のネットワークシステムにおいて、
通知信号は、前記特定の信号パターンの受信を妨害する信号である、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、
特定の信号パターンは、データ送信を許可されるノードのノードＩＤである送信ノードＩＤと送信されたデータを受信すべきノードのノードＩＤである受信ノードＩＤを含み、前記特定の信号パターンによってノードが送受信権を得る、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、
各ノードは、障害検出時の信号送受信を行う制御手段と、通常時の信号送受信を行う通常データ送受信制御手段と、通常時には前記通常データ送受信制御手段に接続して障害発生時には前記制御手段に接続するスイッチとを備えた、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、
全ノードが通常の通信を行わない無信号時間が設けられており、
障害発生を検出した前記ノードは、通常のデータ通信を妨げないように前記無信号時間中にノード間で送受信すべき障害箇所検出および特定のための信号とパケットを送受信する、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、
前記各ノードは、正常動作時にネットワークシステムの構成状態を記憶する記憶手段を備え、
障害発生を検出したノードは、正常動作時に記憶しておいた前記構成状態と判断した前記障害箇所に基づきネットワークシステムの障害箇所を特定する、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、
ネットワーク中には１つのマスタノードと１つ以上のスレーブノードが存在し、前記マスタノードおよび前記スレーブノードにはノードを特定するための固有のノードＩＤが割当てられており、前記スレーブノード中に代替マスタノードとなることのできる候補ノードが少なくとも１つ存在し、
正常に通信可能である前記候補ノードは、特定したネットワークシステムの障害箇所に基づき代替マスタノードの選出が必要であると判断すれば、前記固有のノードＩＤにより決定される待ち時間だけ待ってから前記代替マスタノードとして動作を開始し、
正常に通信可能である前記候補ノードは、前記待ち時間だけ待つ間に前記マスタノードの復帰を検出すれば、前記スレーブノードとしての動作に復帰することにより、１つ以上の前記候補ノード群から１つの前記代替マスタノードを選出し、
前記固有のノードＩＤにより優先度が決定され、ある前記優先度Ｋを持つ前記候補ノードが前記代替マスタノードとして動作を開始したことが全ノードに伝達されるのに必要な時間が経過した後に、前記優先度Ｋより低い優先度を持つ前記候補ノードの前記待ち時間が終了する、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項２記載のネットワークシステムにおいて、
各ノードは特定したネットワークシステムの障害箇所に基づき自ノードが正常に通信不可能であると判断すれば、通信動作を停止してネットワークシステムから離脱する、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項９記載のネットワークシステムにおいて、
固有のノードＩＤにより決定される待ち時間は、一定時間“Ｔ”とノードＩＤの全部もしくは一部の積である、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１１記載のネットワークシステムにおいて、
前記一定時間“Ｔ”は、ノード間の伝送遅延時間の最大値の２倍以上である、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項９記載のネットワークシステムにおいて、
前記候補ノードは、特定の信号パターンの送出を開始することで代替マスタノードとして動作を開始し、特定の信号パターンを受信することでマスタノードの復帰を検出する、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１または２記載のネットワークシステムにおいて、
ネットワーク中には１つのマスタノードと１つ以上のスレーブノードが存在し、前記マスタノードおよび前記スレーブノードにはノードを特定するための固有のノードＩＤが割当てられており、前記スレーブノード中に代替マスタノードとなることのできる候補ノードが少なくとも１つ存在し、
前記マスタノードは特定の信号パターンを送出するものであり、
次の前記特定の信号パターンの受信予定時刻は各ノードで既知であり、
前記各候補ノードは自ノードが全ノード中で第１の優先度を持つか否かを既知であり、
前記第１の優先度を設定されている前記候補ノードは、前記特定の信号パターンの受信予定時刻に前記特定の信号パターンを受信しないことで障害の発生を検知した後、代替マスタノードの選出の必要性があることを認識するとすぐに代替マスタノードとして動作する、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項１４記載のネットワークシステムにおいて、
前記第１の優先度を設定されている候補ノードは、マスタノードが保持する通信管理情報を保持している、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムに用いられるネットワーク端末であって、
伝送路を伝送される信号を受信する受信手段と、
伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力する信号監視手段と、
前記伝送路上を伝送される特定の信号パターンの受信を検出し前記特定の信号パターンが一定時間以上検出されない時に未検出信号を出力する検出手段と、
前記検出手段が出力する前記未検出信号により障害の発生を検出し、障害の発生を検出すると通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、
通知信号により障害発生を検出すると特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すればＩＤパケットを出力し、監視信号と受信するＩＤパケットから障害の箇所を判断する制御手段と、
伝送路へ信号を送出する送信手段と、
自ノードを特定するノードＩＤを記憶する記憶手段とを備えた、
ことを特徴とするネットワーク端末。 - 複数のノードが伝送路により接続され、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、
前記ノードは、前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネットワークシステムの障害発生を検出し、
障害発生を検出した前記ノードは、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、
前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、
障害発生を検出したノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発生していると判断すると、判断した障害箇所を示す信号をノード間で送受信することにより、前記各ノードがネットワークシステムの障害箇所を特定する、
ことを特徴とする障害箇所特定方法。 - 伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される少なくとも１つのループ、および、単一のノードまたは伝送路によりループ接続された複数のノードで構成される１つ以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノードが前記各ループの最下流ノードとなり、前記伝送路に一定時間以内ごとに特定の信号パターンが伝送されるネットワークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、
前記各ノードは、前記伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力し、
前記ノードは、前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネットワークシステムの障害発生を検出し、
障害発生を検出した前記ノードは、通知信号により障害の発生を隣接するノードに通知し、
前記通知信号によりネットワークシステム中の各ノードが障害の発生を検出し、
前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前記ノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、
前記特定信号の未受信により自ノードの上流において障害が発生していると判断して自ループの障害箇所をノードを特定する情報を含むＩＤパケットで前記最下流ノードに送信し、
複数の前記各最下流ノードは前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないようにＩＤパケットで送信し、
障害発生を検出した前記ノード，および前記通知信号により障害の発生を検出したネットワークシステム中の各ノードは、前記監視信号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特定する、
ことを特徴とする障害箇所特定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16572099A JP4108877B2 (ja) | 1998-07-10 | 1999-06-11 | ネットワークシステム，ネットワーク端末，およびネットワークシステムにおける障害箇所の特定方法 |
| US09/348,253 US6680903B1 (en) | 1998-07-10 | 1999-07-07 | Network system, network terminal, and method for specifying location of failure in network system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19539498 | 1998-07-10 | ||
| JP10-195394 | 1998-07-10 | ||
| JP16572099A JP4108877B2 (ja) | 1998-07-10 | 1999-06-11 | ネットワークシステム，ネットワーク端末，およびネットワークシステムにおける障害箇所の特定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000083038A JP2000083038A (ja) | 2000-03-21 |
| JP4108877B2 true JP4108877B2 (ja) | 2008-06-25 |
Family
ID=26490351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16572099A Expired - Fee Related JP4108877B2 (ja) | 1998-07-10 | 1999-06-11 | ネットワークシステム，ネットワーク端末，およびネットワークシステムにおける障害箇所の特定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6680903B1 (ja) |
| JP (1) | JP4108877B2 (ja) |
Families Citing this family (165)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4806868B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2011-11-02 | ソニー株式会社 | 通信装置及び通信方法 |
| US6876850B2 (en) * | 2000-08-30 | 2005-04-05 | Sony Corporation | Communication apparatus and communication method |
| US6973023B1 (en) * | 2000-12-30 | 2005-12-06 | Cisco Technology, Inc. | Method for routing information over a network employing centralized control |
| JP3541819B2 (ja) * | 2001-06-05 | 2004-07-14 | 日本電気株式会社 | ループ型ネットワークおよびその運用方法 |
| US7269648B1 (en) * | 2001-09-27 | 2007-09-11 | Emc Corporation | Resolving multiple master node conflict in a DDB |
| CA2369351A1 (en) * | 2002-01-24 | 2003-07-24 | Alcatel Canada Inc. | System and method for providing error analysis and correlation in a network element |
| US7986618B2 (en) * | 2002-06-12 | 2011-07-26 | Cisco Technology, Inc. | Distinguishing between link and node failure to facilitate fast reroute |
| US7672228B1 (en) * | 2003-03-19 | 2010-03-02 | Extreme Networks, Inc. | System and method for network loop detection and recovery |
| US6965309B1 (en) * | 2003-04-08 | 2005-11-15 | At&T Corp. | Alarm data delivery method |
| CA2475335A1 (en) * | 2003-07-22 | 2005-01-22 | At&T Corp. | Method for three-dimensional inventory link |
| US7321560B2 (en) * | 2003-09-02 | 2008-01-22 | Kddi Corporation | Method for detecting failure location of network in the Internet |
| WO2005027421A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Setting distribution in a home network |
| CA2444835A1 (en) | 2003-10-10 | 2005-04-10 | Ibm Canada Limited - Ibm Canada Limitee | System and method for grid computing |
| WO2005053231A1 (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Honeywell International Inc. | Communication fault containment via indirect detection |
| EP1721426B1 (en) * | 2004-03-01 | 2013-01-02 | Panasonic Corporation | Terminal capable of substituting frames for a control station |
| US20060067366A1 (en) * | 2004-09-29 | 2006-03-30 | Kerr Benjamin J | Time division multiplexed transport emulation using symbol encoded physical layer |
| US7894336B2 (en) * | 2005-04-14 | 2011-02-22 | Baumuller Anlagen-Systemtechnik | Breakdown and decoupling tolerant communications network, a data path switching device and a corresponding method |
| FR2887099B1 (fr) * | 2005-06-13 | 2007-08-31 | Archean Technologies Soc Par A | Installation de diffusion de flux d'informations |
| JP4645435B2 (ja) * | 2005-12-19 | 2011-03-09 | 富士通株式会社 | 情報処理装置、通信負荷分散方法及び通信負荷分散プログラム |
| WO2009042856A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Allied Telesis, Inc. | Method and apparatus for preventing network conflict |
| CN101933292B (zh) * | 2008-01-22 | 2015-02-18 | 布鲁克机械公司 | 低温泵网络 |
| US9113347B2 (en) | 2012-12-05 | 2015-08-18 | At&T Intellectual Property I, Lp | Backhaul link for distributed antenna system |
| US9999038B2 (en) | 2013-05-31 | 2018-06-12 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Remote distributed antenna system |
| US9525524B2 (en) | 2013-05-31 | 2016-12-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Remote distributed antenna system |
| US8897697B1 (en) | 2013-11-06 | 2014-11-25 | At&T Intellectual Property I, Lp | Millimeter-wave surface-wave communications |
| US9768833B2 (en) | 2014-09-15 | 2017-09-19 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for sensing a condition in a transmission medium of electromagnetic waves |
| US10063280B2 (en) | 2014-09-17 | 2018-08-28 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Monitoring and mitigating conditions in a communication network |
| US9615269B2 (en) | 2014-10-02 | 2017-04-04 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus that provides fault tolerance in a communication network |
| US9685992B2 (en) | 2014-10-03 | 2017-06-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Circuit panel network and methods thereof |
| US9503189B2 (en) | 2014-10-10 | 2016-11-22 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for arranging communication sessions in a communication system |
| US9762289B2 (en) | 2014-10-14 | 2017-09-12 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for transmitting or receiving signals in a transportation system |
| US9973299B2 (en) | 2014-10-14 | 2018-05-15 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for adjusting a mode of communication in a communication network |
| US9769020B2 (en) | 2014-10-21 | 2017-09-19 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for responding to events affecting communications in a communication network |
| US9653770B2 (en) | 2014-10-21 | 2017-05-16 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Guided wave coupler, coupling module and methods for use therewith |
| US9627768B2 (en) | 2014-10-21 | 2017-04-18 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Guided-wave transmission device with non-fundamental mode propagation and methods for use therewith |
| US9780834B2 (en) | 2014-10-21 | 2017-10-03 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for transmitting electromagnetic waves |
| US9312919B1 (en) | 2014-10-21 | 2016-04-12 | At&T Intellectual Property I, Lp | Transmission device with impairment compensation and methods for use therewith |
| US9577306B2 (en) | 2014-10-21 | 2017-02-21 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Guided-wave transmission device and methods for use therewith |
| US9520945B2 (en) | 2014-10-21 | 2016-12-13 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus for providing communication services and methods thereof |
| US10009067B2 (en) | 2014-12-04 | 2018-06-26 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for configuring a communication interface |
| US10340573B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-07-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Launcher with cylindrical coupling device and methods for use therewith |
| US9800327B2 (en) | 2014-11-20 | 2017-10-24 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus for controlling operations of a communication device and methods thereof |
| US9997819B2 (en) | 2015-06-09 | 2018-06-12 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Transmission medium and method for facilitating propagation of electromagnetic waves via a core |
| US10243784B2 (en) | 2014-11-20 | 2019-03-26 | At&T Intellectual Property I, L.P. | System for generating topology information and methods thereof |
| US9544006B2 (en) | 2014-11-20 | 2017-01-10 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Transmission device with mode division multiplexing and methods for use therewith |
| US9461706B1 (en) | 2015-07-31 | 2016-10-04 | At&T Intellectual Property I, Lp | Method and apparatus for exchanging communication signals |
| US9742462B2 (en) | 2014-12-04 | 2017-08-22 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Transmission medium and communication interfaces and methods for use therewith |
| US9954287B2 (en) | 2014-11-20 | 2018-04-24 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus for converting wireless signals and electromagnetic waves and methods thereof |
| US10144036B2 (en) | 2015-01-30 | 2018-12-04 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for mitigating interference affecting a propagation of electromagnetic waves guided by a transmission medium |
| US9876570B2 (en) | 2015-02-20 | 2018-01-23 | At&T Intellectual Property I, Lp | Guided-wave transmission device with non-fundamental mode propagation and methods for use therewith |
| US9749013B2 (en) | 2015-03-17 | 2017-08-29 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for reducing attenuation of electromagnetic waves guided by a transmission medium |
| US9705561B2 (en) | 2015-04-24 | 2017-07-11 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Directional coupling device and methods for use therewith |
| US10224981B2 (en) | 2015-04-24 | 2019-03-05 | At&T Intellectual Property I, Lp | Passive electrical coupling device and methods for use therewith |
| US9793954B2 (en) | 2015-04-28 | 2017-10-17 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Magnetic coupling device and methods for use therewith |
| US9948354B2 (en) | 2015-04-28 | 2018-04-17 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Magnetic coupling device with reflective plate and methods for use therewith |
| US9490869B1 (en) | 2015-05-14 | 2016-11-08 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Transmission medium having multiple cores and methods for use therewith |
| US9748626B2 (en) | 2015-05-14 | 2017-08-29 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Plurality of cables having different cross-sectional shapes which are bundled together to form a transmission medium |
| US9871282B2 (en) | 2015-05-14 | 2018-01-16 | At&T Intellectual Property I, L.P. | At least one transmission medium having a dielectric surface that is covered at least in part by a second dielectric |
| US10650940B2 (en) | 2015-05-15 | 2020-05-12 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Transmission medium having a conductive material and methods for use therewith |
| US9917341B2 (en) | 2015-05-27 | 2018-03-13 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and method for launching electromagnetic waves and for modifying radial dimensions of the propagating electromagnetic waves |
| US10812174B2 (en) | 2015-06-03 | 2020-10-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Client node device and methods for use therewith |
| US9866309B2 (en) | 2015-06-03 | 2018-01-09 | At&T Intellectual Property I, Lp | Host node device and methods for use therewith |
| US10103801B2 (en) | 2015-06-03 | 2018-10-16 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Host node device and methods for use therewith |
| WO2016193450A1 (de) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Hirschmann Automation And Control Gmbh | Verfahren zum betreiben eines netzwerkes mit einem multi-master-redundanz-protokolls und einer zusätzlichen redundanzfunktion mittels überbrückungsschalter |
| US9912381B2 (en) | 2015-06-03 | 2018-03-06 | At&T Intellectual Property I, Lp | Network termination and methods for use therewith |
| US9913139B2 (en) | 2015-06-09 | 2018-03-06 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Signal fingerprinting for authentication of communicating devices |
| US9608692B2 (en) | 2015-06-11 | 2017-03-28 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Repeater and methods for use therewith |
| US9820146B2 (en) | 2015-06-12 | 2017-11-14 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for authentication and identity management of communicating devices |
| US9667317B2 (en) | 2015-06-15 | 2017-05-30 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for providing security using network traffic adjustments |
| US9640850B2 (en) | 2015-06-25 | 2017-05-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Methods and apparatus for inducing a non-fundamental wave mode on a transmission medium |
| US9865911B2 (en) | 2015-06-25 | 2018-01-09 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Waveguide system for slot radiating first electromagnetic waves that are combined into a non-fundamental wave mode second electromagnetic wave on a transmission medium |
| US9509415B1 (en) | 2015-06-25 | 2016-11-29 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Methods and apparatus for inducing a fundamental wave mode on a transmission medium |
| US9882257B2 (en) | 2015-07-14 | 2018-01-30 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for launching a wave mode that mitigates interference |
| US10341142B2 (en) | 2015-07-14 | 2019-07-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for generating non-interfering electromagnetic waves on an uninsulated conductor |
| US9853342B2 (en) | 2015-07-14 | 2017-12-26 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Dielectric transmission medium connector and methods for use therewith |
| US9847566B2 (en) | 2015-07-14 | 2017-12-19 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for adjusting a field of a signal to mitigate interference |
| US9628116B2 (en) | 2015-07-14 | 2017-04-18 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for transmitting wireless signals |
| US9722318B2 (en) | 2015-07-14 | 2017-08-01 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for coupling an antenna to a device |
| US10033108B2 (en) | 2015-07-14 | 2018-07-24 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for generating an electromagnetic wave having a wave mode that mitigates interference |
| US10320586B2 (en) | 2015-07-14 | 2019-06-11 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for generating non-interfering electromagnetic waves on an insulated transmission medium |
| US10044409B2 (en) | 2015-07-14 | 2018-08-07 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Transmission medium and methods for use therewith |
| US10170840B2 (en) | 2015-07-14 | 2019-01-01 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for sending or receiving electromagnetic signals |
| US10205655B2 (en) | 2015-07-14 | 2019-02-12 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for communicating utilizing an antenna array and multiple communication paths |
| US10148016B2 (en) | 2015-07-14 | 2018-12-04 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for communicating utilizing an antenna array |
| US9793951B2 (en) | 2015-07-15 | 2017-10-17 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for launching a wave mode that mitigates interference |
| US10090606B2 (en) | 2015-07-15 | 2018-10-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Antenna system with dielectric array and methods for use therewith |
| US9608740B2 (en) | 2015-07-15 | 2017-03-28 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for launching a wave mode that mitigates interference |
| US9912027B2 (en) | 2015-07-23 | 2018-03-06 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for exchanging communication signals |
| US9871283B2 (en) | 2015-07-23 | 2018-01-16 | At&T Intellectual Property I, Lp | Transmission medium having a dielectric core comprised of plural members connected by a ball and socket configuration |
| US9948333B2 (en) | 2015-07-23 | 2018-04-17 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for wireless communications to mitigate interference |
| US9749053B2 (en) | 2015-07-23 | 2017-08-29 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Node device, repeater and methods for use therewith |
| US9967173B2 (en) | 2015-07-31 | 2018-05-08 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for authentication and identity management of communicating devices |
| US9735833B2 (en) | 2015-07-31 | 2017-08-15 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for communications management in a neighborhood network |
| US9904535B2 (en) | 2015-09-14 | 2018-02-27 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for distributing software |
| US10136434B2 (en) | 2015-09-16 | 2018-11-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for use with a radio distributed antenna system having an ultra-wideband control channel |
| US10079661B2 (en) | 2015-09-16 | 2018-09-18 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for use with a radio distributed antenna system having a clock reference |
| US10009063B2 (en) | 2015-09-16 | 2018-06-26 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for use with a radio distributed antenna system having an out-of-band reference signal |
| US9769128B2 (en) | 2015-09-28 | 2017-09-19 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for encryption of communications over a network |
| US9729197B2 (en) | 2015-10-01 | 2017-08-08 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for communicating network management traffic over a network |
| US9876264B2 (en) | 2015-10-02 | 2018-01-23 | At&T Intellectual Property I, Lp | Communication system, guided wave switch and methods for use therewith |
| US10355367B2 (en) | 2015-10-16 | 2019-07-16 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Antenna structure for exchanging wireless signals |
| US20170286181A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | International Business Machines Corporation | Deployment and execution of sensing and computational tasks in a network of computing devices |
| US9912419B1 (en) | 2016-08-24 | 2018-03-06 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for managing a fault in a distributed antenna system |
| US9860075B1 (en) | 2016-08-26 | 2018-01-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and communication node for broadband distribution |
| US10291311B2 (en) | 2016-09-09 | 2019-05-14 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for mitigating a fault in a distributed antenna system |
| US11032819B2 (en) | 2016-09-15 | 2021-06-08 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for use with a radio distributed antenna system having a control channel reference signal |
| US10340600B2 (en) | 2016-10-18 | 2019-07-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for launching guided waves via plural waveguide systems |
| US10135147B2 (en) | 2016-10-18 | 2018-11-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for launching guided waves via an antenna |
| US10135146B2 (en) | 2016-10-18 | 2018-11-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for launching guided waves via circuits |
| US10811767B2 (en) | 2016-10-21 | 2020-10-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | System and dielectric antenna with convex dielectric radome |
| US9991580B2 (en) | 2016-10-21 | 2018-06-05 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Launcher and coupling system for guided wave mode cancellation |
| US10374316B2 (en) | 2016-10-21 | 2019-08-06 | At&T Intellectual Property I, L.P. | System and dielectric antenna with non-uniform dielectric |
| US9876605B1 (en) | 2016-10-21 | 2018-01-23 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Launcher and coupling system to support desired guided wave mode |
| US10312567B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-06-04 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Launcher with planar strip antenna and methods for use therewith |
| US10291334B2 (en) | 2016-11-03 | 2019-05-14 | At&T Intellectual Property I, L.P. | System for detecting a fault in a communication system |
| US10498044B2 (en) | 2016-11-03 | 2019-12-03 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus for configuring a surface of an antenna |
| US10224634B2 (en) | 2016-11-03 | 2019-03-05 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Methods and apparatus for adjusting an operational characteristic of an antenna |
| US10225025B2 (en) | 2016-11-03 | 2019-03-05 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for detecting a fault in a communication system |
| US10340603B2 (en) | 2016-11-23 | 2019-07-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Antenna system having shielded structural configurations for assembly |
| US10535928B2 (en) | 2016-11-23 | 2020-01-14 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Antenna system and methods for use therewith |
| US10090594B2 (en) | 2016-11-23 | 2018-10-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Antenna system having structural configurations for assembly |
| US10178445B2 (en) | 2016-11-23 | 2019-01-08 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Methods, devices, and systems for load balancing between a plurality of waveguides |
| US10340601B2 (en) | 2016-11-23 | 2019-07-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Multi-antenna system and methods for use therewith |
| US10305190B2 (en) | 2016-12-01 | 2019-05-28 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Reflecting dielectric antenna system and methods for use therewith |
| US10361489B2 (en) | 2016-12-01 | 2019-07-23 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Dielectric dish antenna system and methods for use therewith |
| US10694379B2 (en) | 2016-12-06 | 2020-06-23 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Waveguide system with device-based authentication and methods for use therewith |
| US10637149B2 (en) | 2016-12-06 | 2020-04-28 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Injection molded dielectric antenna and methods for use therewith |
| US10727599B2 (en) | 2016-12-06 | 2020-07-28 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Launcher with slot antenna and methods for use therewith |
| US10382976B2 (en) | 2016-12-06 | 2019-08-13 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for managing wireless communications based on communication paths and network device positions |
| US10819035B2 (en) | 2016-12-06 | 2020-10-27 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Launcher with helical antenna and methods for use therewith |
| US10755542B2 (en) | 2016-12-06 | 2020-08-25 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for surveillance via guided wave communication |
| US10020844B2 (en) | 2016-12-06 | 2018-07-10 | T&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for broadcast communication via guided waves |
| US10439675B2 (en) | 2016-12-06 | 2019-10-08 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for repeating guided wave communication signals |
| US10326494B2 (en) | 2016-12-06 | 2019-06-18 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus for measurement de-embedding and methods for use therewith |
| US9927517B1 (en) | 2016-12-06 | 2018-03-27 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for sensing rainfall |
| US10135145B2 (en) | 2016-12-06 | 2018-11-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for generating an electromagnetic wave along a transmission medium |
| US10168695B2 (en) | 2016-12-07 | 2019-01-01 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for controlling an unmanned aircraft |
| US10389029B2 (en) | 2016-12-07 | 2019-08-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Multi-feed dielectric antenna system with core selection and methods for use therewith |
| US10243270B2 (en) | 2016-12-07 | 2019-03-26 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Beam adaptive multi-feed dielectric antenna system and methods for use therewith |
| US10359749B2 (en) | 2016-12-07 | 2019-07-23 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for utilities management via guided wave communication |
| US10027397B2 (en) | 2016-12-07 | 2018-07-17 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Distributed antenna system and methods for use therewith |
| US10446936B2 (en) | 2016-12-07 | 2019-10-15 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Multi-feed dielectric antenna system and methods for use therewith |
| US10547348B2 (en) | 2016-12-07 | 2020-01-28 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for switching transmission mediums in a communication system |
| US9893795B1 (en) | 2016-12-07 | 2018-02-13 | At&T Intellectual Property I, Lp | Method and repeater for broadband distribution |
| US10139820B2 (en) | 2016-12-07 | 2018-11-27 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for deploying equipment of a communication system |
| US10916969B2 (en) | 2016-12-08 | 2021-02-09 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for providing power using an inductive coupling |
| US10389037B2 (en) | 2016-12-08 | 2019-08-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for selecting sections of an antenna array and use therewith |
| US10411356B2 (en) | 2016-12-08 | 2019-09-10 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for selectively targeting communication devices with an antenna array |
| US10601494B2 (en) | 2016-12-08 | 2020-03-24 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Dual-band communication device and method for use therewith |
| US10938108B2 (en) | 2016-12-08 | 2021-03-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Frequency selective multi-feed dielectric antenna system and methods for use therewith |
| US9998870B1 (en) | 2016-12-08 | 2018-06-12 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for proximity sensing |
| US9911020B1 (en) | 2016-12-08 | 2018-03-06 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for tracking via a radio frequency identification device |
| US10103422B2 (en) | 2016-12-08 | 2018-10-16 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for mounting network devices |
| US10530505B2 (en) | 2016-12-08 | 2020-01-07 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for launching electromagnetic waves along a transmission medium |
| US10069535B2 (en) | 2016-12-08 | 2018-09-04 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for launching electromagnetic waves having a certain electric field structure |
| US10777873B2 (en) | 2016-12-08 | 2020-09-15 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for mounting network devices |
| US10326689B2 (en) | 2016-12-08 | 2019-06-18 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and system for providing alternative communication paths |
| US10264586B2 (en) | 2016-12-09 | 2019-04-16 | At&T Mobility Ii Llc | Cloud-based packet controller and methods for use therewith |
| US9838896B1 (en) | 2016-12-09 | 2017-12-05 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for assessing network coverage |
| US10340983B2 (en) | 2016-12-09 | 2019-07-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for surveying remote sites via guided wave communications |
| US9973940B1 (en) | 2017-02-27 | 2018-05-15 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus and methods for dynamic impedance matching of a guided wave launcher |
| US10298293B2 (en) | 2017-03-13 | 2019-05-21 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Apparatus of communication utilizing wireless network devices |
| JP6611995B1 (ja) * | 2018-10-29 | 2019-11-27 | 三菱電機株式会社 | 通信システム、通信装置、及びプログラム |
| CN112804113A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-05-14 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种故障判断方法及系统 |
| CN114325229B (zh) * | 2021-12-27 | 2024-07-12 | 深圳供电局有限公司 | 一种基于北斗的输电线路故障点定位方法与系统 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5434861A (en) * | 1989-02-02 | 1995-07-18 | Pritty; David | Deterministic timed bus access method |
| JPH05225161A (ja) | 1992-02-10 | 1993-09-03 | Shikoku Nippon Denki Software Kk | ネットワーク監視方式 |
| JP3241104B2 (ja) | 1992-07-03 | 2001-12-25 | 富士通株式会社 | クロック供給切替え方式 |
| US6147967A (en) | 1997-05-09 | 2000-11-14 | I/O Control Corporation | Fault isolation and recovery in a distributed control network |
| US6587756B2 (en) * | 2000-04-20 | 2003-07-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Communication system, vehicle-mounted communication system, communication device, and vehicle-mounted device |
| EP1263146B1 (en) * | 2001-05-28 | 2006-03-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | In-vehicle communication device and communication control method |
-
1999
- 1999-06-11 JP JP16572099A patent/JP4108877B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-07 US US09/348,253 patent/US6680903B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000083038A (ja) | 2000-03-21 |
| US6680903B1 (en) | 2004-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4108877B2 (ja) | ネットワークシステム，ネットワーク端末，およびネットワークシステムにおける障害箇所の特定方法 | |
| JP2533550B2 (ja) | デ―タ通信ネットワ―クにおける構成制御方法 | |
| US4745597A (en) | Reconfigurable local area network | |
| EP0140712A2 (en) | Data transmission system and method | |
| JP2599355B2 (ja) | データ伝送装置 | |
| JP2007282153A (ja) | ネットワークシステムおよび通信装置 | |
| JPH0351142B2 (ja) | ||
| EP1698113A2 (en) | Relaying data in unsynchronous mode of braided ring networks | |
| JP2010541442A (ja) | リングバスシステムでの信号故障検知するためのシステム及び方法 | |
| JPS63206045A (ja) | リング網での障害箇所の検出方法 | |
| US6985448B2 (en) | Data transfer system capable of avoiding double reception of same data | |
| JP4237101B2 (ja) | 二重ループ型ネットワークシステム | |
| JP2000358055A (ja) | ネットワークシステムにおける障害箇所の特定方法、ネットワークシステムおよびネットワーク端末 | |
| JP4100528B2 (ja) | ループ型ネットワーク構成管理方法、およびループ型ネットワークシステム | |
| JP4073595B2 (ja) | ネットワーク故障検出システム、検出方法 | |
| JP4036124B2 (ja) | リング型ｌａｎの断線検出方法、リング型ｌａｎシステム、及びリング型ｌａｎシステムの中継局 | |
| JP2773727B2 (ja) | アラーム通知方式 | |
| JP4837439B2 (ja) | ノード装置、リングネットワークシステムおよび通信制御方法 | |
| JP2837518B2 (ja) | 不定形通信網のノード装置 | |
| JP3456078B2 (ja) | リング型ネットワークにおける隣接中継装置の識別方法 | |
| JPH0256665A (ja) | オンライン計算機システム間ネットワーク制御方式 | |
| JP2000295142A (ja) | 自己診断装置 | |
| JPH07143153A (ja) | リング状伝送方式 | |
| JP2000244542A (ja) | 二重ループ伝送装置 | |
| JPH03133232A (ja) | 迂回経路設定制御方式 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080122 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080218 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080311 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080403 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |